To download all ACMV lecuters in PDF format
www.acmv.org
 
HOME
eBooks
FORUM
Lecture
Air Compressors and Compressed Air Systems > Chapter - 1 > Fundamental and Basic Concept > > www.acmv.org
Air Compressors and Compressed Air Systems > Chapter - 1 > Fundamental and Basic Concept >


Chapter-1 Fundamental and Basic Concept Fundamental and BasicConcept

Chapter-1 Fundamental and Basic Concept

Contents

၁.၁ ဖိအား(Pressure) ႏွင့္ ေလဟာနယ္(Vacuum) 1

၁.၂ အပူ(Heat) ႏွင့္ အပူခ်ိန္(Temperature) 4

၁.၃ ျဒပ္ဝတၳဳမ်ား၏ အနိမ့္ဆံုးအပူခ်ိန္(Absolute Zero) 5

၁.၄ Absolute Temperature စေကး(Scale) 5

၁.၅ အပူခ်ိန္(Temperature)ေျပာင္းလဲျခင္းေၾကာင့္ ထုထည္(Volume)ေျပာင္းလဲျခင္း 6

၁.၆ ဖိအား(Pressure)ေျပာင္းလဲျခင္းေၾကာင့္ ေလထုထည္(Volume) ေျပာင္းလဲျခင္း 6

၁.၇ Enthalpy. 7

၁.၈ Gas laws. 8

၁.၉ အေျခအေနတစ္ခုမွ အျခားအေျခအေနတစ္ခုသုိ႔ ေျပာင္းလဲျခင္း(Changes in State) 9

၁.၉.၁ Isochoric Process(Constant Volume) - (ထုထည္ မေျပာင္းလဲသည့္ျဖစ္စဥ္) 9

၁.၉.၂ Isobaric Process (Constant Pressure) - (ဖိအား မေျပာင္းလဲသည့္ျဖစ္စဥ္) 10

၁.၉.၃ Isothermic Process(အပူခ်ိန္ မေျပာင္းလဲသည့္ ျဖစ္စဥ္) 10

၁.၉.၄ Isentropic Process(အပူ စီးကူးျခင္းမရွိသည့္ ျဖစ္စဥ္) 11

၁.၉.၅ Polytropic Process(အနီးမွ အပူမ်ားစီးကူးသည့္ ျဖစ္စဥ္) 11

၁.၉.၆ လုိအပ္ေသာ စက္စြမ္းအား(Mechanical Power) 12

၁.၉.၇ Isothermal Efficiency. 15

၁.၁၀ ေနာ္ဇယ္(Nozzle) တစ္ခုမွ ဓာတ္ေငြ႔(Gas) သုိ႔မဟုတ္ ေလမ်ား ထြက္သြားျခင္း 16

၁.၁၁ Free Air Delivery (FAD) 16

၁.၁၂ ေလ၏ဂုဏ္သတၱိမ်ား(Properties of Air) 17

၁.၁၂.၁ ေလထဲရွိေသာ ေရေငြ႔မ်ား(Water Vapor in Air) 18

၁.၁၂.၂ ေရေငြ႔ပံ်ျခင္း(Evaporation) 18

၁.၁၂.၃ အေငြ႔မွ အရည္အျဖစ္သို႔ ေျပာင္းလဲျခင္း (Condensation) 19

၁.၁၂.၄ Standard Air Condition. 19

၁.၁၂.၅ Dry Bulb အပူခ်ိန္(Temperature) 20

၁.၁၂.၆ Wet Bulb အပူခ်ိန္(Temperature) 20

၁.၁၂.၇ ေလတစ္ယူနစ္၏ ထုထည္(Specific Volume) 20

၁.၁၂.၈ Relative Humidity. 21

၁.၁၂.၉ Dew Point အပူခ်ိန္(Temperature) 21

၁.၁၂.၁၀ အျမင့္ကုိလုိက္၍ ေလ၏သိပ္သည္းဆေျပာင္းလဲျခင္း(Elevation Correction Factor) 23

၁.၁၂.၁၁ အပူခ်ိန္ကုိလုိက္၍ ေလ၏သိပ္သည္းဆ ေျပာင္းလဲျခင္း(Temperature Correction Factor) 23

၁.၁၃ စီးဆင္းမႈ အမ်ိဳးမ်ိဳး(Type of Flows) 24

၁.၁၄ Air Compressor အဝင္ႏွင့္အထြက္တြင္ Mass Flow Rate တူညီၿပီး Volume Flow Rate မတူညီျခင္း 26

၁.၁၅ ယူနစ္တစ္ခုမွ တစ္ခုသုိ႔ေျပာင္းရန္ပံုေသနည္းမ်ား(Conversion Formule) 26

 

      

Compressed Air System မ်ားကို ေလ့လာရန္အတြက္ ေလ၏ ဂုဏ္သတၱိမ်ား(properties of air) အေၾကာင္း၊ ဖိအား(pressure) အမ်ိဳးမ်ိဳးအေၾကာင္း ႏွင့္ ပိုက္အတြင္း၌ ေလမ်ား စီးဆင္းျခင္း(fluid flow) အေၾကာင္း တုိ႔ကို အေျခခံက်က် ကြ်မ္းက်င္စြာ နားလည္ သေဘာေပါက္ရန္ လုိအပ္သည္။

၁.၁ ဖိအား(Pressure) ႏွင့္ ေလဟာနယ္(Vacuum)

ဖိအား(pressure)ဆုိသည္မွာ တစ္ယူနစ္ဧရိယာေပၚတြင္ သက္ေရာက္ေနသည့္အား(Force) သုိ႔မဟုတ္ အေလးခ်ိန္(weight)ကို ဆုိလုိသည္။ ေရ သို႔မဟုတ္ ေလ (fluid)တစ္မ်ိဳးမ်ိဳး၏ ဖိအား(pressure)သည္ ထိစပ္ေနသည့္ ေနရာအားလံုး၏ မ်က္ႏွာျပင္(surface)ေပၚတြင္ သက္ေရာက္ေနသည့္ အား(force) ျဖစ္သည္။

http://www.school-for-champions.com/science/images/pressure-solid-weight.gif

Pressure is in all directions in a fluid

Pressure equals Force divided by Area

အေလးခ်ိန္ေၾကာင့္(weight)

ဖိအား(Pressure) ျဖစ္ေပၚပံု

ေနရာအားလံုးေပၚသုိ႔ ဖိအား သက္ေရာက္သည္။

သက္ေရာက္သည့္အား(force)ေၾကာင့္ ဖိအား(pressure) ျဖစ္ေပၚပံု

ပံု ၁-၁ ဖိအား(Pressure) သည္ scalar quantity တစ္ခုျဖစ္သည္။

(Direction မရွိ ၊ magnitude သာရွိသည္။)

ဓာတ္ေငြ႔ ေမာ္လီက်ဴးကေလးမ်ား(gas molecules)၏ မ်ဥ္းေျဖာင့္အတုိင္း ျဖစ္ေသာအဟုန္(linear momentum) ကို ဖိအား(pressure)ဟုလည္း ဆုိႏုိင္္သည္။

လံုေအာင္ပိတ္ထားသည့္ ေနရာအတြင္းရွိ မ်က္ႏွာျပင္(enclosing surface)ေပၚသုိ႔ ေထာင့္မွန္အတိုင္း (perpendicular) သက္ေရာက္ေနသည့္အား(force)ကို ဖိအား(pressure)ဟုလည္း ဆုိႏုိင္သည္။ ဖိအားတြင္ အေပါင္းဖိအား (positive pressure)  သုိ႔မဟုတ္ တြန္းကန္အား ႏွင့္ အႏႈတ္ ဖိအား(negative pressure) သုိ႔မဟုတ္ ေလဟာနယ္(vacuum)ဟူ၍ ႏွစ္မ်ိဳး ရွိသည္။

Newton_EN.jpg

http://www.schoolphysics.co.uk/age11-14/Matter/text/Pressure_/images/6.gif

ပံု ၁-၂ ဖိအား 1 pascal ကုိ ေဖာ္ျပထားပံု

01.PNG

ပံု ၁-၃ ဖိအား အမ်ိဳးမ်ိဳးတုိ႔ကို ေဖာ္ျပထားပံု

ေလထုဖိအား(Atmospheric Pressure)

    ပင္လယ္ ေရမ်က္ႏွာျပင္(sea level) ေပၚသုိ႔ သက္ေရာက္ေနသည့္ ဖိအား (theoretical standard barometric pressure)ကို SI ယူနစ္ ႏွင့္  IP ယူနစ္ တုိ႔ျဖင့္ ေဖာ္ျပထားသည္။

Torr

kPa

Inch of Hg

M Bar

Psia

Psig

760

101.4

29.92

1000

14.696

0.0

ေလထုဖိအား(Atmospheric pressure)ထက္နိမ္႔သည္ ဖိအားကုိ(vacuum pressure[Pvac])ဟု ေခၚသည္။ ဖိအား လံုးဝ ထပ္က်ေအာင္ ျပဳလုပ္၍ မရႏုိင္ေတာ့သည့္ ေလဟာနယ္(vacuum)ကို “Perfect Vacuum” (Absolute Vacuum) ဟုေခၚသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ ဖိအား လံုးဝမရွိ(zero pressure) ဟု ဆုိလုိသည္။ ေလထုဖိအား(Atmospheric Pressure) ထက္နိမ့္ၿပီး perfect vacuum ထက္ျမင့္သည့္ ဖိအား(pressure)ကို partial vacuum ဟုေခၚသည္။

ေနရာတခု(space)တြင္ မည္သည့္ အေငြ႔(gas) သုိ႔မဟုတ္ အရည္(liquid)မ်ွ မရွိသည့္ အေျခအေနကုိ  ေလဟာနယ္(complete vacuum) ျဖစ္ေနသည္ ဟုေခၚသည္။  ထုိအေျခအေနကုိ ဖိအားလံုးဝမရွိ (zero pressure) ဟုလည္း သတ္မွတ္သည္။  မည္သည့္ ဖိအားကုိမဆုိ ထုိ complete vacuum  သုိ႔မဟုတ္ zero pressure မွ စတုိင္း၍ ရရွိသည့္တန္ဖိုး ကုိ “Absolute Pressure” ဟုသတ္မွတ္သည္။   

Perfect Vacuum(Absolute Vacuum) သည္

0 kgf/cm2

0 mm Hg

0 Pa

0 psi ႏွင့္

0 in Hg(0 mm Hg) တုိ႔ျဖစ္သည္။

ပံု ၁-၄ Partial Vacuum ႏွင့္ Perfect Vacuum

           ေလထုဖိအား(atmospheric pressure)တန္ဖိုး ႏွင့္ gauge pressure တန္ဖိုး တုိ႔ကို ေပါင္းလ်ွင္ “Absolute Pressure” တန္ဖိုးကို ရသည္။တစ္နည္းအားျဖင့္ ဖိအားတစ္ခု၏ ရည္ညြန္းရာအမွတ္(reference point)သည္ complete vacuum သုိ႔မဟုတ္ zero pressure ျဖစ္လ်ွင္ ထုိဖိအား၏ တန္ဖိုး ကုိ absolute pressure(Pabs)တန္ဖိုး ဟုသတ္မွတ္သည္။

 ပင္လယ္ေရမ်က္ႏွာျပင္(sea level)ရွိသည့္ ဖိအားကုိ ေလထုဖိအား(atmospheric pressure) (Patm)ဟု ေခၚသည္။  Pabs  ႏွင္႔  Patm ကုိ ႏႈိင္းယွဥ္လ်ွင္ Patm သည္ Pabs ထက္ 14.7 psi ပိုမ်ားသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ Patm သည္ 14.7 psi absolute ျဖစ္သည္။ 14.7 psia ဟုေရးေလ့ရွိသည္။

ဖိအားတုိင္းသည့္ကိရိယာ(instrument)မ်ားသည္ မ်ားေသာအားျဖင့္ fluid တခုခု၏ ဖိအားႏွင္႔ ေလထုဖိအား(atmospheric pressure)တုိ႔ ကြာျခားခ်က္ကုိ တုိင္းျခင္းျဖစ္သည္။ တုိင္းယူရရွိသည့္ဖိအားသည္ ေလထုဖိအား(atmospheric pressure)ထက္မ်ားလ်ွင္ “Gauge  pressure”(Pg)ဟု ေခၚသည္။ Absolute pressure ၊ atmospheric pressure ႏွင္႔ gauge pressure တုိ႔၏ ဆက္သြယ္ခ်က္မွာ

psig = psi ၏ ေနာက္တြင္ g ျဖင္႔ေဖာ္ျပလ်ွင္ “Guage Pressure” ျဖစ္သည္။ (positive pressure)

psia = psi ၏ ေနာက္တြင္ a ျဖင္႔ေဖာ္ျပလ်ွင္ “Absolute Pressure” ျဖစ္သည္။ (positive pressure)

psiv = psi ၏ ေနာက္တြင္ v ျဖင္႔ေဖာ္ျပလ်ွင္ “Vacuum Pressure” ျဖစ္သည္။ (negative pressure)

Absolute ၊ atmospheric ႏွင့္ vacuum pressure တုိ႔ ၏ ဆက္သြယ္ခ်က္မွာ

Atmospheric pressure မွ Vacuum pressure ကို ႏႈတ္လ်ွင္ Absolute pressure ကိုရသည္။

ပံု ၁-၅ Compression Gauge

ပံု ၁-၆ Compound Gauge

ပံု ၁-၇ Compound Gauge

တခ်ိဳ႕ေသာ pressure gauge မ်ားသည္ vacuum ႏွင္႔ gauge pressure ႏွစ္မ်ိဳးလုံးကုိ တုိင္းနို္င္ေအာင္ ျပဳလုပ္ထားသည္။  Compression gauge ျဖင့္ gauge pressure ကို သာတုိင္းႏုိင္သည္။ Compound gauge ျဖင့္ guage pressure ႏွင့္ absolute pressure ႏွစ္မ်ိဳးလံုးကို တုိင္းႏုိင္သည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ compound gauge ၿဖင့္ positive pressure ႏွင့္ negative pressure(vacuum pressure) ႏွစ္မ်ိဳးလံုးကို တုိင္းယူႏုိင္သည္။

ဥပမာ - Compressor တခု၏ suction pressure သည္ 5 psiv ျဖစ္ၿပီး discharge pressure သည္ 60 psig ျဖစ္သည္။ ထုိ compressor သည္  ဖိအား မည္မ်ွတုိးေအာင္ ျပဳလုပ္ႏုိင္သနည္း။

Pabs = Patm – Pvac = 60 – (-5) = 65 psi

Gauge pressure ဆုိသည္မွာ gauge သုိ႔မဟုတ္ instrument ျဖင့္ တုိင္း၍ရေသာ ဖိအားကို ဆုိလုိသည္။ Absolute pressure သည္ gauge pressure ႏွင့္ atmospheric pressure တုိ႔ေပါင္း၍ ရေသာ ဖိအားျဖစ္သည္။ Standard Temperature & Pressure (STP)ဆုိသည္မွာ 14.696 Psia ႏွင့္ 60°F(101.33 kPa absolute ႏွင့္ 15.6°C)တုိ႔ကို ဆုိလုိသည္။

 

ပံု ၁-၈ Suction pressure ႏွင့္ Discharge pressure

၁.၂ အပူ(Heat) ႏွင့္ အပူခ်ိန္(Temperature)

အပူ(heat)ဆုိသည္မွာ အပူခ်ိန္(temperature)ျမင္႔သည့္ေနရာမွ အပူခ်ိန္(temperature)နိမ္႔သည္ ေနရာသုိ႔ အလိုေလ်ွာက္စီးဆင္း(transfer)သြားသည့္ စြမ္းအင္ပုံစံ(form of energy) တစ္မ်ိဳး ျဖစ္သည္။ အပူခ်ိန္ (temperature)ဆုိသည္မွာ အရာဝတၳဳတစ္ခု သုိ႔မဟုတ္  ျဒပ္တစ္ခု၏ အပူေၾကာင့္ျဖစ္ေသာ လႈပ္ရွားမႈ (thermal activity)ကုိ ေဖာ္ျပျခင္းျဖစ္သည္။ အပူေၾကာင့္ျဖစ္ေသာလႈပ္ရွားမႈ(thermal activity)သည္ ထုိ ျဒပ္ဝတၳဳအတြင္း ေမာ္လီက်ဴးမ်ား၏ အလ်င္(molecules velocity) ေပၚတြင္ မူတည္သည္။ အပူခ်ိန္ (temperature) ျမင့္သည့္ အရာဝတၳဳမ်ားသည္ အပူေၾကာင့္ျဖစ္ေသာ လႈပ္ရွားမႈ(thermal activity) မ်ားၾကသည္။ သုိ႔ေသာ္ ျဒပ္ဝတၳဳ အတြင္းရွိ ေမာ္လီက်ဴးမ်ား၏အလ်င္(molecules velocity)ကို တုိ္က္႐ုိက္ တုိင္းတာရန္ မျဖစ္နုိုင္။ ထုိေၾကာင့္ အပူေၾကာင့္ ျဖစ္ေသာလႈပ္ရွားမႈ(thermal activity) မည္မ်ွမ်ားသည္ သုိ႔မဟုတ္ နည္းသည္ကို သိႏုိင္ရန္အတြက္ အပူခ်ိန္(temperature)ျဖင့္ တုိင္းတာေဖာ္ျပ ၾကသည္။

ပံု ၁-၉ အပူ(heat)ကို အပူခ်ိန္(temperature)ျဖင့္တုိင္းယူပံု

အပူ(heat)သည္ အပူခ်ိန္ျမင္႔ရာ(high temperature)မွ အပူခ်ိန္နိမ္႔ရာ(low temperature)သုိ႔ မည္သည့္ အကူအညီမ်ွမပါဘဲ အလိုအေလ်ာက္ စီးဆင္းႏုိင္သည္။ အပူခ်ိန္ျခားနားခ်က္(temperature difference) မရွိလ်ွင္ အပူစီးဆင္းမႈ(heat flow) မျဖစ္ႏုိင္ေပ။

အပူခ်ိန္ ၏ ယူနစ္သည္ Fahrenheit ၊ Rankine ၊ Celsius ႏွင္႔ Kelvin တုိ႔ျဖစ္သည္။ 

၁.၃ ျဒပ္ဝတၳဳမ်ား၏ အနိမ့္ဆံုးအပူခ်ိန္(Absolute Zero)

ပံု ၁-၁၀ အရာဝတၳဳမ်ားအတြင္းရွိ ေမာ္လီက်ဴးေလးမ်ား

ပံု ၁-၁၁ Absolute Zero State

02.PNG

        အရာဝၳဳမ်ားအတြင္းရွိ ေမာ္လီက်ဴးေလးမ်ားသည္ လႈပ္ရွားမႈ (motion) လံုးဝကင္းမဲ့သည့္ အခ်ိန္၊ တုန္ခါမႈ(vibration) မရွိေတာ့သည့္ အခိုက္ကို “Absolute Zero”ဟု ေခၚဆို သတ္မွတ္သည္။ Absolute Zero အခိုက္တြင္ အရာဝၳဳတစ္ခုသည္ အပူစြမ္းအင္ပိုင္ဆိုင္မႈကင္းမဲ့သြားသည္။

 

Absolute zeroသည္အရာဝၳဳတစ္ခုအနိမ့္ဆံုးအပူခ်ိန္(temperature) ျဖစ္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ absolute zero ျဖစ္ေနသည့္ အရာဝတၳဳမွ မည္သည့္ အပူစြမ္းအင္(heat energy)ကိုမ်ွ ထုတ္ယူမရႏုိင္ေတာ့ေပ။ Absolute zero ႏွင့္ 0°C (zero°C သို႔ zero°F) တို႔ႏွင့္ မတူညီေၾကာင္း သတိျပဳပါ။ Absolute Zero သည္ 0°K သုိ႔မဟုတ္ -273°C သုိ႔မဟုတ္ 0°R သုိ႔မဟုတ္ -460°F ႏွင့္ညီသည္။

ပံု ၁-၁၂ ဖာရင္ဟုိက္ စေကး(Fahrenheit scale) ႏွင့္ စင္တီဂရိတ္ စေကး(Centigrade scale)

ပံု ၁-၁၃ ဖာရင္ဟုိက္ စေကး ႏွင့္ စင္တီဂရိတ္ စေကး တုိ႔၏ Absolute Zero

၁.၄ Absolute Temperature စေကး(Scale)

Thermodynamic ပုစၧာမ်ားေျဖရွင္းရန္ႏွင့္ အပူခ်ိန္အလြန္နိမ့္သည့္(very low temperature) လုပ္ငန္းမ်ားအတြက္ absolute temperature scale ႏွစ္ခုကို အသံုးျပဳသည္။ SI ယူနစ္ absolute zero scale သည္ Kelvin scale ျဖစ္သည္။ 0°Kelvin(0°K)သည္ -273°Cႏွင့္ ညီမ်ွသည္။ IP ယူနစ္ absolute zero scale သည္ Rankin scale ျဖစ္သည္။ 0°Rankin(0°R)သည္ -460°F ႏွင့္ ညီမ်ွသည္။

Kelvin စေကးေပၚရွိ အစိတ္ငယ္မ်ား(division)သည္ စင္တီဂရိတ္စေကး(Centigrade scale)ေပၚရွိ အစိတ္ငယ္မ်ား(division)ႏွင့္ တူညီသည္။ IP ယူနစ္ Absolute zero scale သည္ Rankin ျဖစ္သည္။ Rankin စေကးေပၚရွိ အစိတ္ငယ္မ်ား(division)သည္ ဖာရင္ဟုိက္စေကး(Fahrenheit scale)ေပၚရွိ အစိတ္ငယ္မ်ားႏွင့္ တူညီသည္။ စင္တီဂရိတ္စေကး(Centigrade scale)ကို -273°C အထိဆန္႔လိုက္လ်ွင္ Kelvin စေကး ျဖစ္သည္။ ဖာရင္ဟုိက္စေကး(Fahrenheit scale)ကို -460°F အထိ ဆန္႔လိုက္လ်ွင္ Rankin စေကးၿဖစ္သည္။

၁.၅ အပူခ်ိန္(Temperature)ေျပာင္းလဲျခင္းေၾကာင့္ ထုထည္(Volume)ေျပာင္းလဲျခင္း

“ေလ(air) အေလးခ်ိန္ရွိသည္။ ေလသည္ ေနရာယူသည္။”ဆိုသည္ကုိ တစ္ခါတစ္ရံ လက္ခံရန္ ခက္ခဲတတ္သည္။ လြယ္ကူသည့္ စမ္းသပ္မႈမ်ား ကုိယ္တုိင္ျပဳလုပ္ျခင္းျဖင့္ နားလည္ႏိုင္သည္။

ေလထုထည္(volume)သည္ ထုိေလအပူခ်ိန္(temperature)ကုိ လုိက္၍ ေျပာင္းလဲေနသည္။ ဖိအား (pressure)ကုိ မေျပာင္းလဲေအာင္ ထိန္းထားႏိုင္လ်ွင္ ေလသည္ သတ္မွတ္ထားေသာႏႈန္း(definite rate)ျဖင့္ က်ယ္ျပန္႔ျခင္း(expansion)ႏွင့္ က်ံဳ႕ျခင္း(contraction) ျဖစ္ေပၚသည္။

၁.၆ ဖိအား(Pressure)ေျပာင္းလဲျခင္းေၾကာင့္ ေလထုထည္(Volume) ေျပာင္းလဲျခင္း

သတ္မွတ္ထားေသာ အေလးခ်ိန္ရွိသည့္ ေလကို ဖိအား (pressure) ေျပာင္းေပးလ်ွင္ ထုိေလ၏ ထုထည္ (volume) ေျပာင္းလဲသည္။

            ထုိသို႔ေျပာင္းလဲျခင္းသည္ ေလအတြက္သာမက ဓာတ္ေငြ႔မ်ား(gases) အားလုံး အတြက္လည္း မွန္ကန္ သည္။ Superheated steam အတြက္လည္း မွန္ကန္သည္။ လက္ေတြ႔တြင္ မည္သည့္ ဓာတ္ေငြ႔ကိုမဆုိ အခ်ိန္ အနည္းငယ္အတြင္း လ်ွင္ျမန္စြာ ဖိသိပ္ျခင္း (compression) ျပဳလုပ္လ်ွင္ အပူခ်ိန္ ျမင့္တက္ လာသည္။ တြက္ခ်က္မႈမ်ား လြယ္ကူေစရန္ အတြက္သာ အပူခ်ိန္(temperature) ေျပာင္းလဲျခင္း မရွိဟု ယူဆတြက္ခ်က္ျခင္း ျဖစ္သည္။ 

P1 = Initial Pressure (psia)

P2 = Final Pressure (psia)

ဥပမာ - 3 ft3 ထုထည္(volume)ရွိေသာ ဆလင္ဒါ(cylinder)တစ္ခုအတြင္း 14.7 psia ဖိအားရွိသည္။ ထုိဆလင္ဒါ အတြင္းရွိ ေလကုိ 13psig သို႔ ေရာက္ေအာင္ ဖိသိပ္(compress)လုိက္လ်ွင္ ေလထုထည္ (volume) မည္မ်ွ ျဖစ္မည္နည္း။

Initial Absolute Pressure = 14.7psia

Final Absolute Pressure  = 14.7+13 = 27.7 psia

= 3 x 14.7/27.7 = 1.59 ft3 Volume @ 13 psig

 

ဥပမာ - ဖိအား 25 psig ေအာက္တြင္ ထုထည္ 10 ft3 ရွိေသာေလကုိ 75psig သို႔ေရာက္ေအာင္ ဖိသိပ္ (compress)လုိက္လ်ွင္ final pressure တြင္ ရွိမည့္ ထုထည္(volume)ကုိ ရွာပါ။

Initial Absolute pressure = 14.7 + 25 =  39.7 psia

Final Absolute pressure = 14.7 + 75 = 89.7 psia

                = 10 x 39.7/89.7 = 4.43 ft3 Volume @ final pressure 75 psig

၁.၇ Enthalpy

Enthalpy ဆုိသည္မွာ ျဒပ္ဝတၳဳတစ္ခုက သိုေလွာင္ထားသည့္ အပူပမာဏ(heat  content) ျဖစ္သည္။ Heat content ႏွင္႔ Enthalpy သည္ အဓိပၸာယ္တူသည္။  Heat content သုိ႔မဟုတ္ enthalpy သည္ ျဒပ္ဝတၳဳ တစ္ခု၏ အပူပုိင္ဆုိင္မႈ(property of body)ကုိ ေဖာ္ျပသည့္ တန္ဖိုး ျဖစ္သည္။ Enthalpy ႏွင့္ Heat သည္ အဓိပၸာယ္ မတူညီပါ။

တစ္ေနရာမွ အျခားတစ္ေနရာသို႔ ကူးေျပာင္း(transfer)သြားႏုိင္သည့္ စြမ္းအင္(form of energy) ကိုသာ အပူ(Heat)အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။ အရာဝတၳဳတစ္ခု၏ အပူပုိင္ဆုိင္မႈ သုိ႔မဟုတ္ သိုေလွာင္ သိမ္းဆည္းထားသည့္ အပူကို Enthalpy ဟု သတ္မွတ္သည္။

Enthalpy သည္ ျဒပ္ဝတၳဳတစ္ခုမွ အျခားတစ္ခုသုိ႔ ကူးေျပာင္း(transfer) သြားႏုိင္သည့္ စြမ္းအင္ (energy) ႏွင့္ က်န္ရွိသည့္စြမ္းအင္(energy) ႏွစ္မ်ိဳးေပါင္းကို ေဖာ္ျပသည့္ အပူပုိင္ဆုိင္မႈပမာဏ ျဖစ္သည္။

ဥပမာ လူတစ္ေယာက္၏ ေရႊ႕ေျပာင္းႏိုင္သည့္ ပိုင္ဆုိင္မႈသည္ အပူ(heat)ႏွင့္ တူသည္။ ေရႊ႕ေျပာင္း ႏိုင္သည့္ ပိုင္ဆုိင္မႈႏွင့္ မေရႊ႕ေျပာင္းႏုိင္သည့္အရာ ႏွစ္ခုေပါင္းသည္ Enthalpy ျဖစ္သည္။(အခ်ိန္အခုိက္အတန္႔ အတြက္ ျဖစ္သည္။)

အရာဝတၳဳတစ္ခု၏ အပူပုိင္ဆုိင္မႈ သုိ႔မဟုတ္ သိုေလွာင္ သိမ္းဆည္းထားသည့္ Enthalpy အားလံုးကို အျခား တစ္ေနရာသို႔ ကူးေျပာင္း(transfer)ႏုိင္လ်ွင္ Enthalpy ပမာဏႏွင့္ Heat ပမာဏ တုိ႔ တူညီၾကသည္။ သို႔ေသာ္ လက္ေတြ႔တြင္ ကူးေျပာင္း(transfer)ႏုိင္္သည့္ အပူ(heat)ပမာဏသည္ သုိေလွာင္ သိမ္းဆည္း ထားသည့္ အပူပမာဏ(enthalpy) ထက္နည္း ေလ့ရွိသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ သုိေလွာင္ထားသမ်ွ အပူ အားလံုးကို လံုးဝ ကုန္စင္ေအာင္ ကူးေျပာင္း(transfer)ပစ္ရန္ အလြန္ခဲယဥ္းသည္။ (လူတစ္ေယာက္သည္ သူ၏ ပိုင္ဆုိင္သမ်ွ အားလံုးကို တစ္ျပားမက်န္ စြန္႔လႊတ္ေပးကမ္းရန္ ခဲယဥ္းသကဲ့သို႔ ျဖစ္သည္။)

အပူကူးေျပာင္းမႈ(heat transfer) ျဖစ္ရန္အတြက္ အပူခ်ိန္ျခားနားခ်က္(temperature difference) ရွိရန္ လုိသည္။  ပိုင္ဆုိင္မႈမ်ားသူကသာ ပုိင္ဆုိင္မႈ နည္းသူကို ေပးကမ္းစြန္႔ၾကဲေလ့ ရွိသကဲ့သို႔ Enthalpy ျမင့္သည့္ (temperature ျမင့္သည့္)အရာဝတၳဳကသာ Enthalpy နိမ့္သည့္(temperature နိမ့္သည့္) အရာဝတၱဳထံသုိ႔ အပူမ်ား(heat) ကူးေျပာင္းသြားျခင္း(transfer) ျဖစ္ႏုိင္သည္။

Temperature ၊ Heat နွင္႔ Enthalpy တုိ႔ကုိ ရွင္းလင္း ကြဲျပားစြာ နားလည္ရန္ လုိသည္။ Temperature သည္ ျဒပ္ဝတၳဳတစ္ခု၏ “Thermal level” သုိ႔မဟုတ္္ “Thermal Intensity” ကုိသာ ျပဆုိသည္။  Thermal level ျမင္႔သည့္ ျဒပ္္ဝတၳဳသည္ အပူခ်ိန္ ျမင့္သည္။ အပူခ်ိန္ျမင့္သည့္ ျဒပ္ဝတၳဳ(high temperature body)သည္ အပူ ပုိင္ဆုိင္မႈ(Enthalpy)မ်ားသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ အပူသိုေလွာင္ထားမႈမ်ားသည္။  ထုိEnthalpyထဲမွ ကူးေျပာင္း (transfer)ႏိုင္သည့္ အပူစြမ္းအင္ကုိသာ “Heat” ဟုေျပာဆုိ ၾကသည္။ အပူကူးေျပာင္းမႈ(heat transfer)ျဖစ္ရန္ အပူခ်ိန္ျမင့္သည့္(ေပးမည့္)ေနရာမွ အပူခ်ိန္နိမ့္သည့္(လက္ခံမည့္)ေနရာသို႔ စီးဆင္းမည့္ အပူပမာဏ(amount of heat)သည္ mass ေပၚတြင္လည္း မူတည္သည္။

၁.၈ Gas laws

Boyle’s law အရ အပူခ်ိန္ မေျပာင္းလဲလ်ွင္(constant temperature) ဖိအား(pressure)ႏွင့္ ထုထည္ (volume) တုိ႔၏ ေျမႇာက္လာဒ္ မေျပာင္းလဲေပ။  ေအာက္ပါ ညီမ်ွျခင္းျဖင့္ ေဖာ္ျပႏုိင္သည္။

P = Absolute Pressure (Pa)

V = Volume (m3)

ထုိညီမ်ွျခင္းအရ အပူခ်ိန္မေျပာင္းလဲပဲ(constant temperature)၊ ထုထည္(volume) တစ္ဝက္တိတိ နည္းသြားသည့္အခါ ဖိအား(pressure) ႏွစ္ဆမ်ား လာလိမ့္မည္။ Charles’s law အရ ဖိအား မေျပာင္းလဲလ်ွင္ (constant pressure) ဓာတ္ေငြ႔ တစ္မ်ိဳးမ်ိဳး၏ ထုထည္(volume)သည္ အပူခ်ိန္ (temperature)ကို လုိက္၍ ေျပာင္းလဲသည္။ ေအာက္ပါ ညီမ်ွျခင္းျဖင့္ ေဖာ္ျပႏုိင္သည္။

=>

V = volume(m3)

ΔV = volume difference

T = absolute temperature(K)

ΔT = temperature difference

 

Boyle’s law ႏွင့္ Charles’s law ႏွစ္ခုကို ေပါင္းစပ္သည့္အခါ Gas Laws ျဖစ္ေပၚလာသည္။  ဖိအား (pressure)၊ ထုထည္(volume) ႏွင့္ အပူခ်ိန္(temperature)တုိ႔သည္ တစ္ခုႏွင့္ တစ္ခု အျပန္အလွန္ ဆက္စပ္ ေနၾကသည္။ ထုိသံုးခုအနက္မွ တစ္ခုခု ေျပာင္းလဲလ်ွင္ က်န္ႏွစ္ခုသည္ လုိက္၍ ေျပာင္းလဲသည္။

p = absolute pressure (Pa)

T = absolute temperature (K)

v = specific volume (m3/kg)

R = R/M = individual gas constant (J/kg x k)

R ကို ဓာတ္ေငြ႔(gas)တစ္ခု၏ ကိန္းေသတန္ဖိုး (individual gas constant)အျဖစ္ သတ္မွတ္ထားသည္။ ဓာတ္ေငြ႔(gas)တစ္ခု၏ mass (m)ကို v = specific volume (m3/kg)မွ ထုတ္၍ ညီမ်ွျခင္းကို ေျပာင္းေရးလ်ွင္

p = absolute pressure (Pa)

m = mole mass (kmol)

V = volume (m3)

T = absolute temperature (K)

R = universal gas constant = 8314 (J/kmol x °K)

 

 

 

Compression

7 m3 at 1 bar (gauge)

 

ပံု ၁-၁၄

1 m3 at 7 bar(gauge)

၁.၉ အေျခအေနတစ္ခုမွ အျခားအေျခအေနတစ္ခုသုိ႔ ေျပာင္းလဲျခင္း(Changes in State)

ဓာတ္ေငြ႔(gas)  သုိ႔မဟုတ္ ေလ၏ အေျခအေနတစ္ခုမွ အျခားေသာ အေျခအေနတစ္ခုသုိ႔ ေျပာင္းလဲပံု (changes in state)ကို Pressure/Volume diagram ျဖင့္ ေရးဆြဲ၍ ေလ့လာႏုိင္သည္။ ဖိအား(pressure)၊ ထုထည္(volume) ႏွင့္ အပူခ်ိန္(temperature) စသည္တုိ႔သည္ အခ်ိန္ႏွင့္အမ်ွ ေျပာင္းလဲေနေသာေၾကာင့္ ဝင္႐ုိးသံုးခု(three axes)ျဖင့္ ေလ့လာရန္ လိုသည္။ သုိ႔ေသာ္ Pressure/Volume plane သာ အဓိက ထား၍ ေလ့လာၾကသည္။

အၾကမ္းအားျဖင့္ ဓာတ္ေငြ႔တစ္မ်ိဳးမ်ိဳး သုိ႔မဟုတ္ ေလကို ဖိသိပ္ျခင္း(compression)ေၾကာင့္ အေျခအေန တစ္ခုမွ အျခားေသာ အေျခအေနတစ္ခုသုိ႔ ေျပာင္းလဲပံု(changes in state)ကို ျဖစ္စဥ္ ငါးမ်ိဳးျဖင့္ ခြဲျခားေလ့လာ ႏုိင္သည္။

(၁)

Isochoric process (constant volume) - ထုထည္ မေျပာင္းလဲသည့္ ျဖစ္စဥ္

(၂)

Isobaric process (constant pressure) - ဖိအား မေျပာင္းလဲသည့္ ျဖစ္စဥ္

(၃)

Isothermic process (constant temperature) - အပူခ်ိန္ မေျပာင္းလဲသည့္ ျဖစ္စဥ္

(၄)

Isentropic process (without heat exchange with the surrounding) - အပူစီးကူးျခင္း မရွိသည့္ ျဖစ္စဥ္ ႏွင့္

(၅)

Polytropic process (where the heat exchange with the surrounding is stated through a simple mathematical function) - အနီးမွ အပူမ်ားစီးကူးသည့္ ျဖစ္စဥ္ တုိ႔ျဖစ္သည္။

၁.၉.၁ Isochoric Process(Constant Volume) - (ထုထည္ မေျပာင္းလဲသည့္ျဖစ္စဥ္)

     ထုထည္ေျပာင္းလဲျခင္းမရွိပဲ(constant volume) ဖိအားျမင့္တက္လာျခင္း(pressure increases) ျဖစ္စဥ္ ကို “Isochoric Process” ဟုေခၚဆုိသည္။ ဥပမာ enclosed container တစ္ခု အတြင္း ဓာတ္ေငြ႔(Gas) သုိ႔မဟုတ္ ေလကို အပူေပး၍ ဖိအား(pressure) ျမင့္ တက္လာေအာင္ ျပဳလုပ္ျခင္းကို “Isochoric Process” ဟု ေခၚဆုိသည္။ Isochoric process ေအာက္ပါ ညီမ်ွျခင္းျဖင့္ ေဖာ္ျပႏုိင္သည္။

 

 

q  = quantity of heat (J)

T  = absolute temperature (K)

m  = mass (kg)

Cv = heat capacity at constant volume

        (J/kg °K)

ပံု ၁-၁၅ Isochoric process

၁.၉.၂ Isobaric Process (Constant Pressure) - (ဖိအား မေျပာင္းလဲသည့္ျဖစ္စဥ္)

      ဖိအားေျပာင္းလဲျခင္းမရွိပဲ(pressure is constant) ထုထည္မ်ားလာေအာင္ (volume increases) ျပဳလုပ္ ျခင္းကို ‘Isobaric Process” ျဖစ္စဥ္ ဟု ေခၚဆုိသည္။

      

       ဥပမာ ဆလင္ဒါ(cylinder) တစ္ခုအတြင္း Gas သုိ႔မဟုတ္ ေလကို အပူေပး၍ ထုထည္ (volume) ျမင့္ တက္ လာေအာင္ ျပဳလုပ္ျခင္းကိုု Isobaric process ဟု ေခၚဆုိသည္။ (piston အေပၚတြင္ သက္ေရာက္ ေန သည့္ အားကို မေျပာင္းလဲေစပဲ)။ Isobaric process ကို ေအာက္ပါ ညီမ်ွျခင္းျဖင့္ ေဖာ္ျပႏုိင္သည္။

ပံု ၁-၁၆ Isobaric process (constant pressure)

q = quantity of heat (J)

T = absolute temperature (K)

m = mass (kg)

Cp = the heat capacity at constant pressure (J/kg x K)

၁.၉.၃ Isothermic Process(အပူခ်ိန္ မေျပာင္းလဲသည့္ ျဖစ္စဥ္)

ဆလင္ဒါ(cylinder) တစ္ခုအတြင္း ဓာတ္ေငြ႔(gas) သုိ႔မဟုတ္ ေလကို ဖိသိပ္ေနစဥ္ အခ်ိန္အတြင္း ထည့္ေပးရမည့္ အလုပ္(applied work)ႏွင့္ ညီမ်ွသည့္ အပူ(heat)ပမာဏကို တျဖည္းျဖည္းခ်င္း ေလ်ာ့နည္း သြားေအာင္ ျပဳလုပ္ျခင္းကို “Isothermic Process” ဟုေခၚဆုိသည္။

       

             လက္ေတြ႕တြင္ မျဖစ္ႏုိင္သည့္ process တစ္ခုျဖစ္သည္။ Isothermic process ျဖစ္စဥ္ျဖင့္ အေျခအေနတစ္ခုမွအျခားေသာ အေျခေနတစ္ခုသုိ႔ ေျပာင္းလဲ(changes in state) သြားသည့္ အခါမ်ိဳး တြင္ ဓာတ္ေငြ႔(gas) သုိ႔မဟုတ္ ေလ၏ အပူခ်ိန္ မေျပာင္းလဲဟု ယူဆ သတ္မွတ္သည္။ ဖိအား (pressure) ႏွင့္ ထုထည္(volume) ေျပာင္းလဲသည္။ Isothermic process ကို ေအာက္ပါ ညီမ်ွျခင္းျဖင့္ ေဖာ္ျပ ႏုိင္သည္။

ပံု ၁-၁၇ Isothermic process

 

q = quantity of heat (J)

m = mass (kg)

T = absolute temperature (K)

V = volume (m3)

p = absolute pressure (Pa)

R = individual gas constant (J/kg x °K)

 

၁.၉.၄ Isentropic Process(အပူ စီးကူးျခင္းမရွိသည့္ ျဖစ္စဥ္)

လံုးဝ အပူစီးကူးႏုိင္ျခင္း မရွိသည့္ ဆလင္ဒါ(cylinder)တစ္ခု အတြင္း ဓာတ္ေငြ႔ သုိ႔မဟုတ္ ေလကို ဖိသိပ္လ်ွင္ ‘Isentropic Process” ျဖစ္စဥ္ ျဖစ္ေပၚသည္။ ဆလင္ဒါ(cylinder)သည္ လံုးဝ အပူစီးကူးႏုိင္ျခင္း မရွိေသာေၾကာင့္ အနီးဝန္းက်င္မွ အပူမ်ား ဆလင္ဒါအတြင္းသို႔ ဝင္ေရာက္ျခင္း သုိ႔မဟုတ္ ဆလင္ဒါမွ အပူမ်ား ထြက္သြားျခင္း မျဖစ္ႏုိင္ေပ။ ဥပမာ ေနာ္ဇယ္(nozzle)တစ္ခုမွ compressed air မ်ား ထြက္သြားသည့္ အခါ အလြန္ လ်ွင္ျမန္လြန္းေသာေၾကာင့္ အပူဖလွယ္ျခင္း(heat exchange)မျဖစ္ႏုိင္ ဟုယူဆသည္။ Isentropic process ကို ေအာက္ပါ ညီမ်ွျခင္းျဖင့္ ေဖာ္ျပႏုိင္သည္။

p = absolute pressure (Pa)

T = absolute temperature (K)

V = volume (m3)

     

         ဓာတ္ေငြ႔ သုိ႔မဟုတ္ ေလသည္ ဖိသိပ္ျခင္း ခံရသည္ျဖစ္ေစ(compressed) သုိ႔မဟုတ္ က်ယ္ ျပန႔္(expanded)  လာသည္ျဖစ္ေစ  ထုိဓာတ္ေငြ႔ သုိ႔မဟုတ္ ေလ၏ entropy သည္ မေျပာင္းလဲဟု ယူဆသည္။ အနီးဝန္းက်င္ (surrounding)သုိ႔ အပူဖလွယ္ျခင္း(heat exchange) မျဖစ္ႏုိင္ဟု ယူဆထားျခင္းျဖစ္သည္။ 

ပံု ၁-၁၈ Isentropic process

၁.၉.၅ Polytropic Process(အနီးမွ အပူမ်ားစီးကူးသည့္ ျဖစ္စဥ္)

Isothermic process တြင္ အပူအားလံုး အနီးဝန္းက်င္(surrounding)သုိ႔ ေရာက္သြားျခင္း သုိ႔မဟုတ္ အပူဖလွယ္ျခင္း(heat exchange) ျဖစ္ေပၚသည္။ Isotropic process တြင္ အပူဖလွယ္ျခင္း(heat exchange) လံုးဝမျဖစ္ႏုိင္ေပ။ ထုိျဖစ္စဥ္ႏွစ္ခုစလံုးသည္ လက္ေတြ႕တြင္ မျဖစ္ႏုိင္ေလာက္ေအာင္ အစြန္းေရာက္လြန္းသည္။ လက္ေတြ ့ႏွင့္ နီးစပ္သည့္ ျဖစ္စဥ္သည္ “Polytropic Process” ျဖစ္သည္။

Polytropic process ကို ေအာက္ပါ ညီမ်ွျခင္းျဖင့္ ေဖာ္ျပႏုိင္သည္။

p = absolute pressure (Pa)

n = 1 means isothermic process

V = volume (m3)

n = κ means isentropic process

n = 0 means isobaric process

n = ∞ means isochoric process

Polytropic process အတြက္ “n” ျဖင့္သတ္မွတ္ေလ့ရွိသည္။ “n” သည္ ျဖစ္စဥ္မ်ား အားလံုးအတြက္ သတ္မွတ္ထားျခင္း ျဖစ္သည္။ Isentropic process အတြက္ κ (n = κ) ျဖင့္ သတ္မွတ္ ေရးသားေလ့ရွိသည္ကို သတိျပဳပါ။ κ သည္ Isentropic process အတြက္သာ သတ္မွတ္ထားျခင္း ျဖစ္သည္။

၁.၉.၆ လုိအပ္ေသာ စက္စြမ္းအား(Mechanical Power)

(က)

Isothermal ျဖစ္စဥ္သည္ ေလ၏အပူခ်ိန္မေျပာင္းလဲ(constant temperature)ဟု ယူဆထားေသာ (ideal) Process ျဖစ္သည္။

          Adiabatic  ျဖစ္စဥ္(Process) အတြက္ =>  n = 1.4

(ခ)

Adiabatic  ျဖစ္စဥ္(Process)သည္ အပူစီးကူးျခင္းမရွိ(no heat transfer)ဟု ယူဆထားေသာ (inefficient) Process ျဖစ္သည္။

          Isothermal  ျဖစ္စဥ္(Process) အတြက္ =>  n = 1.0

(ဂ)

Polytropic ျဖစ္စဥ္(Process)သည္ လက္ေတြ႔ အေျခအေနႏွင့္ ကိုက္ညီသည့္ Process ျဖစ္သည္။ အပူစီးကူးမႈ အနည္းငယ္ျဖစ္ေပၚၿပီး ေလ၏အပူခ်ိန္ အနည္းငယ္ျမင့္တက္လာသည္ဟု ယူဆထားသည့္ Process ျဖစ္သည္။

         Polytropic ျဖစ္စဥ္(Process) အတြက္    =>  n = 1.2 - 1.3

W = work done (Watt)= J/sec 

when  m = mass flow rate = kg/s

 

 

ပံု ၁-၁၉ Polytropic ျဖစ္စဥ္ကိုေဖာ္ျပသည့္ Pressure Volume Graph

ဥပမာ

အပူခ်ိန္ 30°C ရွိေသာ ေျခာက္ေသြ႔သည့္ ေလစီးႏႈန္း(dry air flow rate)သည္ 1 m3/s ျဖစ္သည္။ ထုိေလကို ဖိအား 1 barg မွ 7.5 barg သုိ႔ေရာက္ေအာင္ နည္းသံုးနည္းျဖင့္ ဖိသိပ္ရန္(compress လုပ္ရန္) အတြက္ လုိအပ္ေသာ စက္မႈစြမ္းအား(mechanical power)ကို ရွာပါ။ ေမာ္တာျဖစ္ေသာ စြမ္းအင္ ဆံုးရႈံးမႈမ်ား (motor losses) ႏွင့္ drive ျဖစ္ေသာ စြမ္းအင္ဆံုးရႈံးမႈမ်ား(losses)ကို ထည့္တြက္ရန္ မလုိပါ။

 

နည္းသံုးနည္းျဖင့္ ဖိသိပ္ျခင္း(compression) ျပဳလုပ္ေသာေၾကာင့္ျဖစ္ေပၚလာမည့္ specific power ကိုတြက္ပါ။

 

(၁)

Isothermal (n=1.0) compression

 

(၂)

Polytropic (n=1.3) compression

 

(၃)

Adiabatic (n=1.4) compression

ေလ၏ သိပ္သည္းဆ(density of air) သည္ 1.2 kg/m3 ျဖစ္သည္။
ေလ၏ Specific gas constant (R)သည္ 287 J/kg.K ျဖစ္သည္။

Mass flow rate တြက္ရန္  = 1 m3/s x 1.2 kg/m3 = 1.2 kg/s

Isothermal (n=1.0) အတြက္လုိအပ္ေသာ စက္မႈစြမ္းအား(mechanical power)

                                  = 210 kW

Adiabatic Process (k= 1.4) အတြက္လုိအပ္ေသာ စက္မႈစြမ္းအား(mechanical power)

                                              = 284 kW

 

Polytropic Process (n= 1.3) အတြက္လုိအပ္ေသာ စက္မႈစြမ္းအား(mechanical power)

                                              = 267 kW

Isothermal process ၏ Specific power consumption

   Specific power = 210 kW / 1 m3/s

   0.21 kW/(Liter/s) = 10 CFM /kW (10 CFM ရရန္အတြက္ 1 kW အသံုးျပဳရန္ လိုအပ္သည္။)

Adiabatic process ၏ Specific power consumption

   Specific power = 284 kW / 1 m3/s

   0.28 kW/(Liter/s)= 7.5 CFM /kW (7.5 CFM ရရန္အတြက္ 1 kW အသံုးျပဳရန္ လိုအပ္သည္။)

Polytropic process ၏ Specific power consumption (လက္ေတြ ့အေျခအေနတြင္ရရွိႏုိင္သည္။)

   Specific power = 267 kW / 1 m3/s

   0.27 kW/(Liter/s) = 8 CFM /kW (8 CFM ရရန္အတြက္ 1 kW အသံုးျပဳရန္ လိုအပ္သည္။)

ဥပမာ - Work Input for Various Compression Processes

Compressor တစ္လံုးသည္ ဖိအား 100 kPa ႏွင့္ အပူခ်ိန္ 300°K အေျခအေန(inlet state)ရွိေသာေလကို ဖိအား 900 kPa အထြက္ဖိအာား(exit pressure) သုိ႔ေရာက္ေအာင္ ဖိသိပ္(compress)သည္။ ေအာက္တြင္ ေဖာ္ျပထားေသာ ျဖစ္စဥ္(process) ေလးမ်ိဳးကို အသံုးျပဳ၍  compressor ၏ work per unit mass ကိုတြက္ပါ။

 

(၁)

Isentropic compression with k= 1.4

 

(၂)

Polytropic compression with n= 1.3

 

(၃)

Isothermal compression ႏွင့္

 

(၄)

Ideal two stage compression with intercooling with a polytropic exponent of 1.3.

အေျဖ

Assumptions –

(၁)

Steady operating အေျခအေန(condition)အတြက္သာ တြက္ခ်က္ျခင္း ျဖစ္သည္။ Compressor စေမာင္းသည့္ အေျခအေန ႏွင့္ ရပ္တန္႔ေတာ့မည့္ အေျခအေန မပါဝင္ပါ။

(၂)

ေလကို Ideal Gas အျဖစ္ယူဆသည္။ (R = 287)

(၃)

အေျခအေနတစ္ခုမွ အျခားေသာ အေျခအေနသုိ႔ ကူးေျပာင္းရာတြင္ Kinetic Energy(K.E)ႏွင့္ Potential Energy (P.E)တုိ႔ေျပာင္းလဲျခင္း အနည္းငယ္သာ ျဖစ္ေပၚသည္ဟု ယူဆ၍ ထည့္မတြက္ပါ။

ပံု ၁-၂၀  Compressor ႏွင့္ Pressure Volume Graph

Analysis – Compressor ကို control volume တစ္ခု အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။ Process မ်ားကို T-S diagram

ျဖင့္ ေဖာ္ျပထားသည္။ နည္းေလးမ်ိဳးလံုး(four cases)အတြက္ steady-flow compression work ကို ေအာက္ပါ တုိင္းတြက္ယူႏုိင္သည္။

 

(က) Isentropic compression with k = 1.4:

                      = 263.2 kJ/kg

ေလ အေလးခ်ိန္ တစ္ကီလုိဂရမ္ကို ဖိအား 100 kPa မွ ဖိအား 900 kPa သုိ႔ ေရာက္ေအာင္ Isentropic compression နည္း(k = 1.4)ျဖင့္ ဖိသိပ္(compress)ရန္ အတြက္ စြမ္းအင္ 263.2 kJ လုိအပ္သည္။

 

(ခ) Polytropic compression with n = 1.3:

                      = 246.4 kJ/kg

 

ေလ အေလးခ်ိန္  တစ္ကီလုိဂရမ္ကို ဖိအား 100 kPa မွ ဖိအား 900 kPa သုိ႔ ေရာက္ေအာင္ Polytropic compression နည္း(n = 1.3) ျဖင့္ ဖိသိပ္(compress)ရန္အတြက္ စြမ္းအင္ 246.4 kJ  လုိအပ္သည္။

 

(ဂ) Isothermal compression n = 1.0:

                      = 189.2 kJ/kg

ေလ အေလးခ်ိန္ တစ္ကီလုိဂရမ္ကို ဖိအား 100 kPa မွ ဖိအား 900 kPa သုိ႔ ေရာက္ေအာင္ Isothermal compression နည္း(n = 1.0) ျဖင့္ ဖိသိပ္(compress)ရန္ အတြက္ စြမ္းအင္ 189.2 kJ  လုိအပ္သည္။


(ဃ) Ideal two-stage compression with intercooling (n 1.3): stage တိုင္းတြင္ pressure ratio တူညီၾကသည္။

 

Two-stage compression ျဖစ္ေသာေၾကာင့္ stage တစ္ခုစီတြင္ compress လုပ္ရမည့္ ဖိအားသည္ 300 kPa ျဖစ္သည္။ stage တစ္ခုစီတြင္ တူညီေသာ work ထည့္ေပးရန္ လိုသည္။ Stage တစ္ခု၏ ႏွစ္ဆျဖစ္သည္။

 

                              =215.3 kJ/kg

    ေလ အေလးခ်ိန္ တစ္ကီလုိဂရမ္ကို ဖိအား 100 kPa မွ ဖိအား 900 kPa သုိ႔ ေရာက္ေအာင္ Ideal two-stage compression with intercooling compression (n = 1.3)နည္းျဖင့္ compress လုပ္ရန္အတြက္ စြမ္းအင္ 215.3 kJ  လုိအပ္သည္။

အထက္ပါတြက္ခ်က္မႈမ်ားအရ

Compressor မ်ား ကို work input နည္းေစရန္အတြက္ သို႔ို႔ုိ႔မဟုတ္ efficiency ေကာင္းေစရန္အတြက္ အေအးခံေပးရန္ သုိ႔့႔မဟုတ္ ေအးေအာင္ (intercooling)လုပ္ေပးရန္ လုိအပ္သည္။ 

ပံု ၁-၂၁ Compressor

၁.၉.၇ Isothermal Efficiency

ဥပမာ ပုစၦာ

အပူခ်ိန္ 30°C ရွိေသာ ေျခာက္ေသြ႔သည့္ ေလစီးႏႈန္း(dry air flow rate)သည္ 1 m3/s ျဖစ္သည္။ ထုိေလကို 1barg မွ 9 barg သုိ႔ ေရာက္ေနေအာင္ ဖိသိပ္(compress)ေပးရန္အတြက္ 325 kW(measured power consumption)သံုးရန္ လိုအပ္လ်ွင္ Isothermal Efficiency မည္မ်ွျဖစ္မည္နည္း။ ေလ၏ သိပ္သည္းဆ (density of air)သည္ 1.2 kg/m3 ျဖစ္သည္။  Specific gas constant (R) သည္ 287 J/kg.°K ျဖစ္သည္။

၁.၁၀ ေနာ္ဇယ္(Nozzle) တစ္ခုမွ ဓာတ္ေငြ႔(Gas) သုိ႔မဟုတ္ ေလမ်ား ထြက္သြားျခင္း

ေနာ္ဇယ္(nozzle)တစ္ခုမွ ဓာတ္ေငြ႔ သုိ႔မဟုတ္ ေလမ်ား ထြက္သြားျခင္းသည္ ထိုေနာ္ဇယ္(nozzle)၏ အတြင္းဘက္ ႏွင့္ အျပင္ဘက္ရွိ ဖိအားေပၚတြင္ မူတည္သည္။ ေနာ္ဇယ္(nozzle)၏ အျပင္ဘက္ရွိဖိအားသည္ အတြင္းဘက္ထက္ အလြန္နည္းလ်ွင္ ေနာ္ဇယ္(nozzle)မွ ဓာတ္ေငြ႔ သုိ႔မဟုတ္ ေလမ်ား ထြက္သြားသည့္ႏႈန္း  မ်ားလိမ့္မည္။ (အတြင္းဘက္ရွိ ဖိအားသည္ အျပင္ဘက္ရွိ ဖိအားထက္ ႏွစ္ဆမက ပိုမ်ားမွသာ ထုိကဲ့သုိ႔ ျဖစ္ႏုိင္သည္။) ႏွစ္ဆထက္နည္းပါက ေနာ္ဇယ္(nozzle)မွ ဓာတ္ေငြ႔ သုိ႔မဟုတ္ ေလမ်ား ထြက္သြားသည့္ႏႈန္း မ်ားလိမ့္မည္ မဟုတ္ေပ။ ထုိ critical pressure ratio သည္ ဓာတ္ေငြ႔ သုိ႔မဟုတ္ ေလ ၏ isentropic exponent (κ) တန္ဖိုးေပၚတြင္ မူတည္သည္။ Flow velocity သည္ ေနာ္ဇယ္(nozzle)၏ အက်ဥ္းဆံုးေနရာ(narrowest section)ရွိ sonic velocity ႏွင့္တူညီသည့္အခါမွသာ ထို critical pressure ratio ျဖစ္ေပၚလိမ့္မည္။ ေနာ္ဇယ္(nozzle)၏ အျပင္ဘက္ရွိဖိအား ဆက္၍ နိမ့္ဆင္းလာပါက ေလစီးႏႈန္းသည္ supercritical ျဖစ္လိမ့္မည္။

၁.၁၁ Free Air Delivery (FAD)

Compressor မ်ား၏ စြမ္းရည္ ႏွင့္ rating ကို Free Air Delivery(FAD)ျဖင့္ ေဖာ္ျပေလ့ရွိသည္။ 5 m3/min Free Air Delivery(FAD) ၏ အဓိပၸာယ္သည္ air compressor ၏ ေလဝင္ေပါက္(inlet)  တစ္မိနစ္လ်ွင္ (၅)ကုဗမီတာႏႈန္း(5 m3/min)ျဖင့္ ေလမ်ား compressor အတြင္းသုိ႔ ဝင္ေနသည္ဟု ဆုိလုိသည္။  ဖိသိပ္ျခင္း မျပဳလုပ္ခင္က ေလဝင္ႏႈန္းျဖစ္သည္။

Free air delivery                     

CFM(cubic feet per minute)ဆုိသည္မွာ တစ္မိနစ္လ်ွင္ ဖိသိပ္(compress လုပ္)ႏုိင္ေသာ ေလပမာဏကို ကုဗေပျဖင့္ ေဖာ္ျပထားျခင္း ျဖစ္သည္။ SCFM ဆိုသည္မွာ standard condition တြင္ တုုိင္းယူလ်ွင္ ရႏုိင္ေသာ cubic feet per minute (CFM @ Standard Temperature & Pressure)ကို ဆုိုလုိသည္။ ပင္လယ္ ေရမ်က္ႏွာျပင္(sea level)၌ ရွိေသာ ေလထုဖိအား 29.921 in. Hg (atmospheric pressure) ႏွင့္  ၇၀ ဒီဂရီဖာရင္ဟုိက္ရွိေသာ(70° F)ကုိ standard condition အျဖစ္ သတ္မွတ္ၾကသည္။

Fig 1-62.bmp

ပံု ၁-၁၆ ေလကို ဖိသိပ္ျခင္း(compression) လုပ္ပံု

၁.၁၂ ေလ၏ဂုဏ္သတၱိမ်ား(Properties of Air)

         ေလသည္ အေရာင္မရိွ၊ အနံံံ႔မရိွ၊ အရသာမရွိ သည့္ ဓာတ္ေငြ႔မ်ား ပါဝင္ေနသည့္ ဓာတ္ေငြ႔အေရာ(gas mixture)ျဖစ္သည္။ ဓာတ္ေငြ႔အမ်ိဳးေပါင္း မ်ားစြာ ေရာေႏွာေနေသာ္လည္း အဓိကပါဝင္သည့္ ဓာတ္ေငြ႔ မ်ားသည္ေအာက္စီဂ်င္(Oxygen)၂၁%ႏွင့္ ႏုိက္ထ႐ုိဂ်င္ (Nitrogen) ၇၈%တုိ႔ ျဖစ္သည္။ တြက္ခ်က္မႈမ်ား ျပဳလုပ္ရာတြင္ လြယ္ကူေစရန္အတြက္ perfect gas mixture အျဖစ္သတ္မွတ္သည္။ ဓာတ္ေငြ႔မ်ား ေပါင္းစပ္ ပါဝင္မႈသည္ အျမင့္(၂၅) ကီလုိမီတာ(25km) အထိ မေျပာင္းလဲေပ။

ပံု ၁-၁ရ ေလထဲတြင္ ပါဝင္သည့္ ဓာတ္ေငြ႔မ်ား

ေျခာက္ေသြ႔ေသာေလ(dry air)ႏွင့္ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapor)မ်ားေရာေႏွာ ေနျခင္းျဖစ္သည္။ ေရေငြ႔(water vapor)မ်ား ပါဝင္ေနသည့္ေလကို “Moist Air” ဟုေခၚသည္။ ေလထဲတြင္ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapor) လံုးဝမရွိလ်ွင္ ေျခာက္ေသြ႔ေသာေလ(dry air)ဟု သတ္မွတ္သည္။ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapor) မ်ားျဖင့္ လံုးဝျပည့္ဝေနသည့္ေလကို “Saturated Air” ဟုသတ္မွတ္သည္။

ေလ၏ water vapor pressure သည္ ထုိေလ၏ အပူခ်ိန္(temperatures)ႏွင့္ သက္ဆုိင္သည္။ တူညီေသာအပူခ်ိန္(temperature)တြင္ actual partial vapor pressure ႏွင့္ saturated pressure တုိ႔၏ ႏႈိင္းယွဥ္ခ်က္ကို relative vapor pressure ဟုသတ္မွတ္သည္။ Relative vapor pressure သည္ relative humidity ပင္ျဖစ္သည္။

ေလအတြင္းရွိ ေရခုိးေရေငြ႔မ်ား စတင္၍ condensation (ေလထဲမွထြက္သြားျခင္း) ျဖစ္မည့္ အပူခ်ိန္ (temperature)ကို   “Dew Point”  အျဖစ္သတ္မွတ္သည္။

ေလထုဖိအား(atmospheric pressure) သက္ေရာက္ေနသည့္အခ်ိန္တြင္ ေလထဲမွ ေရခုိးေရေငြ႔ (water vapour)သည္ ေရအျဖစ္သုိ႔ စတင္ေျပာင္းလဲသည့္ အပူခ်ိန္ကို “Atmospheric Dew Point” ဟုေခၚသည္။  ေလထုဖိအား(atmospheric pressure)ထက္ ပိုျမင့္သည့္ ဖိအားတန္ဖုိးတစ္ခု သက္ေရာက္ ေနသည့္ အခ်ိန္တြင္ ေလထဲမွ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapour)မ်ား ေရအျဖစ္သုိ႔ စတင္ေျပာင္းလဲသည့္ အပူခ်ိန္ကို Pressure Dew Point(PDP)ဟု ေခၚသည္။

Pressure Dew Point(PDP)သည္ compressed air system တြင္ အလြန္ အသံုးမ်ားသည့္ ေဝါဟာရ တစ္ခုျဖစ္သည္။ အလုိရွိသည့္ ေလ(compressed air)ပမာဏ(quantity)၊ ဖိအား(presure)ႏွင့္ အရည္အေသြး (quality)တို႔ ရရွိရန္အတြက္ ေလ၏ ဂုဏ္သတၱိမ်ား(properties of air)အေၾကာင္းကို အေသးစိတ္ နားလည္ရန္ လုိအပ္သည္။

ပံု ၁-၁၈ ေလထဲတြင္ ရွိေနသည့္ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapor) မ်ား ႏွင့္ ပါဝင္သည့္ ပမာဏ

၁.၁၂.၁ ေလထဲရွိေသာ ေရေငြ႔မ်ား(Water Vapor in Air)

  ေန႔စဥ္ ေခၚေဝၚေျပာဆုိေနသည့္ “ေလ”သည္ “Moist Air” ကုိ ရည္ညႊန္းေျပာဆုိျခင္းျဖစ္သည္။ လံုးဝ ေျခာက္ေသြ႔သည့္ေလ(dry air) ႏွင္႔ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapor) ေရာေနသည့္ mixture ကို “Moist Air” ဟု ေခၚသည္။  ကြ်နု္ပ္တုိ႔ အနီးရွိေလသည္ “Moist Air” ပင္ျဖစ္သည္။ ေျခာက္ေသြ႕သည့္ေလ(dry air)သည္ တြက္ခ်က္မႈ လြယ္ကူေစရန္ အတြက္သာ ျပဳလုပ္ထားျခင္းျဖစ္သည္။ သဘာဝအရ လံုးဝေျခာက္ေသြ႔ေလ(dry air) မရွိေသာ္လည္း စနစ္တက် တြက္ခ်က္မႈမ်ား ျပဳလုပ္ရန္အတြက္ျဖစ္သည္။ လက္ေတြ႕တြင္  ေျခာက္ေသြ႔သည့္ ေလ(dry air)အျဖစ္ သီးသန္႔ တည္ရွိႏုိင္သည့္ အေျခအေန မရွိသေလာက္ နည္းပါးသည္။

ေလ(air)က သယ္ေဆာင္ထားသည့္ ေရ(water)ကို ပံုသန္ သံုးမ်ိဳးျဖင့္ ေတြ႕ျမင္ႏုိင္သည္။ ေလ ထဲတြင္ ေရ(water)ကို မုိးသီးမ်ား၊ ဆီးႏွင္းမ်ား(snow)၊ hail မ်ားကဲသုိ႔ အစုိင္အခဲ(solid form)အျဖစ္ ေတြ႕ျမင္ႏုိင္ သကဲ့သို႔ မုိးစက္မ်ား(rain drops)၊  ျမဴမ်ား(mist)ကဲ့သုိ႔ အရည္(liquid form)အျဖစ္လည္း ေတြ႕ျမင္ ႏုိင္သည္။ သုိ႔ေသာ္ အခန္းအတြင္း(indoor)ရွိ ေလထဲ ပါဝင္ေနသည့္ ေရကို ေရခုိးေရေငြ႔အျဖစ္(vapor form) သာ ေတြ ့ျမင္ႏုိင္သည္။

 

ေလကသယ္ေဆာင္ထားသည့္ ေရေငြ႔မ်ားသည္ “Superheated Low-Pressure Steam”မ်ား ျဖစ္ၾကသည္။ ေလထု၏ အတြင္းသို႔ ေရေငြ႔မ်ား မည္ကဲ့သုိ႔ ေရာက္ရွိလာသည္ကို နားလည္ႏုိင္ရန္ အတြက္ ေရေငြ႔ပံ်ျခင္း(evaporation) ႏွင့္ အေငြ႔မွအရည္အျဖစ္သို႔ေျပာင္းျခင္း(condensation) ျဖစ္စဥ္ႏွစ္ခုကို ေလ့လာရန္ လုိအပ္သည္။ Condensation ျဖစ္စဥ္ ကို “ေငြ႕ရည္ဖြဲ႔ျခင္း” ဟုလည္း အဓိပၸာယ္ ျပန္ဆုိေလ့ရွိသည္။

၁.၁၂.၂ ေရေငြ႔ပံ်ျခင္း(Evaporation)

ပူ၍ေပါ့ပါးေနသည့္ေလ(hot air)သည္ ေရေငြ႔မႈန္ငယ္ကေလးမ်ားကို စုပ္ယူသိုေလွာင္ထားႏိုင္ေသာ စြမ္းရည္ရွိသည္။ ေရအျဖစ္မွ ေရေငြ႔မႈန္ငယ္ကေလးမ်ား အျဖစ္သို႔ ေျပာင္းလဲသြားသည့္ ျဖစ္စဥ္ကို ေရေငြ႔ပ်ံျခင္း (evaporation)ဟုေခၚသည္။ ထိုျဖစ္စဥ္သည္ အေပၚယံေရမ်က္ႏွာျပင္တြင္ျဖစ္ေလ့ရွိသည္။ ေရကို ဆူပြက္ေအာင္ ျပဳလုပ္ျခင္းေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာေသာ ေရေငြ႔ပ်ံျခင္းသည္လည္း evaporation ျဖစ္စဥ္ တစ္မ်ိဳးပင္ျဖစ္သည္။

ေက်ာက္စားပြဲမ်က္ႏွာျပင္ကို ေရစိုအဝတ္ျဖင့္ သုတ္လုိက္သည့္အခါ မ်က္ႏွာျပင္ေပၚတြင္ ေရမ်ားစုိသြား လိမ့္မည္။ ထုိေရမ်ား ေျခာက္ေသြ႔သြားျခင္းသည္ evaporation ျဖစ္စဥ္ေၾကာင့္ ေရေငြ႔ပ်ံသြားျခင္း ျဖစ္သည္။ Vaporization ျဖစ္သြားျခင္းျဖစ္သည္။

 

၁.၁၂.၃ အေငြ႔မွ အရည္အျဖစ္သို႔ ေျပာင္းလဲျခင္း (Condensation)

အပူခ်ိန္ က်ဆင္းလာ၍ ေအးလာသည့္ေလသည္ ၎၌ သယ္ေဆာင္ထားေသာ ေရေငြ႔မ်ားကို ဆက္လက္ မသယ္ေဆာင္ႏုိင္ေတာ့ ေသာေၾကာင့္ စြန္႔ထုတ္ပစ္ရသည္။ ထုိသို႔ ေလထဲရွိေသာ ေရေငြ႔မ်ား ေရအျဖစ္သို႔ ေျပာင္းလဲသြားေစျခင္းကို condensation ျဖစ္စဥ္(evaporation ၏ ေျပာင္းျပန္ျဖစ္စဥ္) ဟုေခၚသည္။

ေလထုထဲတြင္ပါဝင္ေနသည့္ ေရခုိးေရေငြ႔ပမာဏ(water vapor content)သည္ ေလ၏ Dry Bulb အပူခ်ိန္ေပၚတြင္ မူတည္သည္။ တစ္နည္း ေလကသယ္ေဆာင္ထားႏုိင္သည့္ ေရခုိးေရေငြ႔ပမာဏ(water vapor content)သည္ ထုိေလ၏ Dry Bulb အပူခ်ိန္ေပၚတြင္ မူတည္သည္။ ေလ၏ Dry Bulb အပူခ်ိန္ ျမင့္ေလ ေရခုိးေရေငြ႔ပမာဏမ်ားမ်ား သယ္ေဆာင္ႏုိင္ေလျဖစ္သည္။ ေလ၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္ ျမင့္ေလ ေလထဲတြင္ သယ္ေဆာင္ထားၿပီးျဖစ္သည့္ ေရခုိးေရေငြ႔ပါဝင္မႈ(water vapor content)မ်ား ေလျဖစ္သည္။

ေလသည္ အပူခ်ိန္တစ္ခု သယ္ေဆာင္ႏုိင္စြမ္းရွိသည့္ အမ်ားဆံုး ေရခုိးေရေငြ႔ပမာဏ(water vapor content)ကို သယ္ေဆာင္ၿပီးျဖစ္၍ ေနာက္ထပ္ လက္မခံႏုိင္ေတာ့လ်ွင္ “Saturated Air” ဟုသတ္မွတ္သည္။ ေလသည္ ေရေငြ႔(water vapor)ကုိ ထပ္မံ လက္ခံႏုိင္ေသးလ်ွင္ “Unsaturated Air” ဟုေခၚသည္။ တစ္နည္း အားျဖင့္ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapor)ကုိ ထပ္မံ လက္ခံႏုိင္သည့္(စုပ္ယူႏုိင္သည့္)ေလကုိ  unsaturated air ဟုေခၚသည္။

ေလမွ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapor)ပမာဏမည္မ်ွ သယ္ေဆာင္ထားႏုိင္သည္ကို ေလ၏ Dry Bulb အပူခ်ိန္က ဆံုးျဖတ္ေပးသည္။ ေလမွ ေရခုိးေရေငြ႔ပမာဏ(water vapor)မည္မ်ွ သယ္ေဆာင္ထားၿပီး ျဖစ္သည္ကို ေလ ၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္က ေဖာ္ျပေပးသည္။

၁.၁၂.၄ Standard Air Condition

လူသားမ်ား အသက္ရွင္ရန္အတြက္ ႐ွဴသြင္းေနသည့္ေလထဲတြင္ ႏုိက္ထ႐ုိဂ်င္ ၇၈%၊ ေအာက္စီဂ်င္ ၂၁%၊ အျခားဓာတ္ေငြ႔မ်ား ၁% ႏွင့္  ေရေငြ႔မ်ား ပါဝင္သည္။ ေလ၏ ဂုဏ္သတၱိမ်ား(properties of air)သည္ ေနရာေဒသ၊ အခ်ိန္၊ ရာသီဥတု ေပၚတြင္ မူတည္၍ ေျပာင္းလဲေနတတ္ေသာေၾကာင့္ သင္ၾကားမႈမ်ား ႏွင့္ တြက္ခ်က္မႈမ်ား ျပဳလုပ္ရာတြင္ တူညီမႈ ရွိေစရန္ အမ်ားနားလည္ လက္ခံသည့္စံ(standard)တစ္ခု သတ္မွတ္ရန္ လုိအပ္သည္။

                        ပင္လယ္ေရမ်က္ႏွာျပင္(sea level)အျမင့္၌ ရွိေသာ ေလထုဖိအား 29.921 in.Hg (atmospheric pressure)ႏွင့္  ၇၀ ဒီဂရီဖာရင္ဟုိက္ရွိေသာ(70°F) ေလကို စံ(“Standard conditions at Sea Level”)အျဖစ္ သတ္မွတ္ခဲ့ၾကသည္။  Standard atmospheric pressure 1013.25 mbar သုိ႔မဟုတ္ 101 325 Pa အေျခအေနတြင္ရွိေသာ ေလ၏ေမာ္လီက်ဴလာ(molecular) mass သည္ 28.97 ျဖစ္သည္။ ေလ၏ ဂုဏ္သတၱိမ်ား (Specific Properties)ကို ေျခာက္ေသြ႔ေသာေလ၏ သတ္မွတ္ထားေသာယူနစ္တစ္ခု(unit weight of dry air) ေပၚတြင္ အေျခခံ၍ ေဖာ္ျပေလ့ရွိသည္။

၁.၁၂.၅ Dry Bulb အပူခ်ိန္(Temperature)

သာမိုမီတာျဖင့္ တိုင္း၍ရေသာ ေလ၏ အပူခ်ိန္ကို Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature) ဟုေခၚသည္။ သတင္းစာ၊ အင္တာနက္ ႏွင့္ မိုးေလဝသဌာနတုိ႔ ေဖာ္ျပေလ့ရွိသည့္ အပူခ်ိန္သည္ Dry Bulb အပူခ်ိန္ (temperature)ျဖစ္သည္။ Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature)သည္ အျမဲ ေဖာ္ျပေလ့ရွိသည့္ မပါမျဖစ္ parameter ျဖစ္သည္။ DB ဟု အတိုေခါက္ ေရးသား ေဖာ္ျပေလ့ ရွိသည္။

၁.၁၂.၆ Wet Bulb အပူခ်ိန္(Temperature)

Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)ကို ေရဆြတ္ထားသည့္ ဝါဂြမ္း သုိ႔မဟုတ္ အဝတ္စျဖင့္ ပတ္ထားေသာ သာမိုမီတာျဖင့္ တုိင္းယူရသည္။ မိမိတုိင္းယူသည့္ အပူခ်ိန္သည္ Wet Bulb အပူခ်ိန္ (temperature) ျဖစ္ေစရန္ သာမိုမီတာသည္ ေရစုိစြတ္ေနရန္ လိုအပ္ၿပီး၊ ေလတိုက္ေနရန္(moving air) လုိအပ္သည္။ ေရျဖင့္ စုိစြတ္ေနမွသာ Wet Bulb temperature ျဖစ္ႏုိင္သည္။ ေရ၏ စိုစြတ္မႈေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာေသာ cooling effect သည္ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)ကို Dry Bulb အပူခ်ိန္ (temperature) ထက္နိမ့္ေအာင္ ျပဳလုပ္ေပးသည္။ WB ဟု အတိုေခါက္ ေရးသားေဖာ္ျပေလ့ ရွိသည္။

Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)သည္ ေရမ်ား evaporation ျဖစ္ရန္အတြက္ လုိအပ္သည့္ အပူမ်ားကို စုပ္ယူလုိက္ေသာေၾကာင့္ အပူခ်ိန္နိမ့္သြားျခင္း ျဖစ္သည္။ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)သည္ ေလထဲ၌ရွိေသာ ေရေငြ႔ပမာဏ(amount of moisture)ကို ေဖာ္ျပသည္။

Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature) ႏွင့္ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)တုိ႔၏ ျခားနားခ်က္သည္ ေလထု၏ စိုထုိင္းစ(humidity)ကို ေဖာ္ျပသည္။ ျခားနားခ်က္နည္းလ်ွင္ စုိထုိင္းဆမ်ား၍ ျခားနားခ်က္မ်ားလ်ွင္ စုိထုိင္းဆနည္းသည္။

Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature)သည္ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)ထက္ အျမဲျမင့္ (မ်ား)ေလ့ရွိသည္။ ေလထုထဲ၌ ေရေငြ႔မႈန္ငယ္ကေလးမ်ား(Water Vapor) ရာႏႈန္းျပည့္ (၁၀၀%) ရွိေနသည့္ အခုိက္အတန္႔၌သာ Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature) ႏွင့္ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)တုိ႔ တူညီၾကသည္။ Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature)သည္ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)ထက္ နည္းရန္(နိမ့္ရန္) မျဖစ္ႏုိင္ေပ။

Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature) ႏွင့္ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)တူလ်ွင္ စုိထုိင္းဆသည္ ရာႏႈန္းျပည့္(၁၀၀%) ျဖစ္သည္။ ဆုိလုိသည္မွာ ေလထုထဲ၌ ေရေငြ႔မႈန္ငယ္ကေလးမ်ား(water vapor) မ်ားျပားစြာ ရွိႏွင့္ၿပီးလ်ွင္(စိုထုိင္းဆမ်ားလ်ွင္) evaporation သိပ္မျဖစ္ႏုိင္ေသာေၾကာင့္ cooling effect နည္းကာ Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature) ႏွင့္ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)တုိ႔၏ ကြာျခားမႈ နည္းသြားျခင္း ျဖစ္သည္။

၁.၁၂.၇ ေလတစ္ယူနစ္၏ ထုထည္(Specific Volume)

Specific Volume ဆုိသည္မွာ ေျခာက္ေသြ႔သည့္ေလ(dry air) အေလးခ်ိန္တစ္ယူနစ္၏ ထုထည္ (Volume)ကို ဆုိလုိသည္။ တစ္နည္း dry air အေလးခ်ိန္ တစ္ယူနစ္သည္ ေလထုထည္(volume)မည္မ်ွႏွင့္ ညီသည္ကို ေဖာ္ျပသည္။ Specific Volume ၏ SI ယူနစ္သည္ m3/kg ျဖစ္သည္။ Dry air အေလးခ်ိန္ တစ္ကီလုိတြင္ ရွိသည့္ ေလထုထည္(volume)ကို ကုဗမီတာ(m3)ျဖင့္ ေဖာ္ျပျခင္းျဖစ္သည္။ Specific Volume ၏ IP ယူနစ္သည္ ft3/lb ျဖစ္သည္။ Dry air အေလးခ်ိန္ တစ္ေပါင္(1 lb)တြင္ရွိသည့္ ေလထုထည္(volume)ကို ကုဗေပ(ft3)ျဖင့္ ေဖာ္ျပျခင္း ျဖစ္သည္။

၁.၁၂.၈ Relative Humidity

Relative Humidity ဆုိသည္မွာ ေလထဲတြင္ ေရခုိးေရေငြ႔မ်ား ပါဝင္ေနသည့္ saturation ရာခုိင္ႏႈန္း (percentage) ျဖစ္သည္။ ထုိ saturation ရာခုိင္ႏႈန္း(percentage)သည္ Dry Bulb အပူခ်ိန္ေပၚတြင္ မွီေနသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ relative to Dry Bulb အပူခ်ိန္ ျဖစ္သည္။ ေဖာ္ျပသည့္ အခ်ိန္တြင္ ရွိသည့္ေလ၏ Dry Bulb အပူခ်ိန္ ေပၚတြင္ မူတည္၍ ရာခုိင္ႏႈန္းမည္မ်ွ saturation ျဖစ္ေနသည္ကို ေဖာ္ျပသည္။

ေလသည္လက္ရွိ Dry Bulb အပူခ်ိန္၌ ရာခိုင္ႏႈန္းမည္မ်ွ saturation ျဖစ္ၿပီးသည္ကို ေဖာ္ျပသည္။  100% မွ saturation ျဖစ္ၿပီးသည့္ ရာခိုင္ႏႈန္းကို ႏႈတ္လ်ွင္ ရာခိုင္ႏႈန္းမည္မ်ွ  saturation ျဖစ္ရန္ လုိေသးသည္ကို သိႏုိင္သည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ လက္ရွိ Dry Bulb အပူခ်ိန္၌ ေရေငြ႔ပမာဏ ရာခိုင္ႏႈန္း မည္မ်ွကို သယ္ေဆာင္ၿပီး ျဖစ္သည္။ ေနာက္ထပ္ ရာခိုင္ႏႈန္းမည္မ်ွ ထပ္မံသယ္ေဆာင္ႏုိင္ေသးသည္ကို ေဖာ္ျပသည္။

ေလထုထဲတြင္ ေရခုိးေရေငြ႔အေလးခ်ိန္(weight) မည္မ်ွပါဝင္ေနသည္ကို abolute တန္ဖိုးျဖင့္ တုိက္႐ုိက္ မေဖာ္ျပပါ။ Relative Humidity သည္ ေလထဲတြင္ ေရခုိးေရေငြ႔ မည္မ်ွပါဝင္ေနသည္ကို ရာခိုင္ႏႈန္းျဖင့္ ညႊန္ျပသည္။  Relative humidity သည္ water vapor density (mass per unit volume) ႏွင့္ saturation water vapor density ၏အခ်ိဳးျဖစ္ၿပီး ရာခုိင္ႏႈန္းျဖင့္ ေဖာ္ျပသည္။

 


 

Relative humidity သည္ actual vapor pressure ႏွင့္ the saturation vapor pressure တုိ႔၏ အခ်ိဳး ျဖစ္သည္။

၁.၁၂.၉ Dew Point အပူခ်ိန္(Temperature)

ေလထဲ၌ရွိေသာ ေရေငြ႔မ်ား(water vapor)သည္ ေရ(liquid water)အျဖစ္သုိ႔ စတင္ ေျပာင္းသည့္ အပူခ်ိန္ကို (constant barometric pressure ေအာက္တြင္) Dew Point အပူခ်ိန္ ဟုသတ္မွတ္သည္။ ထုိကဲ့သုိ႔ ေျပာင္းသြားသည့္ ေရမ်ားကို condensed water သုိ႔မဟုတ္ Dew ဟုေခၚသည္။ Dew Point သည္ water-to-air saturation temperature ျဖစ္သည္။ Dew Point သည္ relative humidity ႏွင့္သက္ဆုိင္သည္။

Relative Humidity ျမင့္ေလ Dew Point ႏွင့္ လက္ရွိအပူခ်ိန္ (current air temperature)တုိ႔နီးကပ္ ေလျဖစ္သည္။ Relative Humidity 100% ျဖစ္လ်ွင္ Dew Point ႏွင့္ လက္ရွိအပူခ်ိန္ (current air temperature)တုိ႔ တူညီၾကသည္။

ထုိအခ်ိန္၌ ေလသည္ သယ္ေဆာင္စုပ္ယူႏုိင္သမ်ွ ေရေငြ႔(water vapor)ပမာဏ အားလံုးကို သယ္ေဆာင္ထားၿပီး ျဖစ္သည္။ အကယ္၍ ေလ၏ အပူခ်ိန္(temperature) ႏွင့္ ဖိအား(pressure) ပုိမ်ား လာလ်ွင္ (ပိုျမင့္လာလ်ွင္) Dew Point အပူခ်ိန္(temperature) ပိုမ်ားလာ လိမ့္မည္။ ျမင့္လာ လိမ့္မည္။ သုိ႔ေသာ္ relative humidity နိမ့္ဆင္းလာ လိမ့္မည္။ အပူခ်ိန္ 80°F DB  ႏွင့္ 100% relative humidity အေျခအေန ႏွင့္ အပူခ်ိန္ 100°F Dry Bulb  ႏွင့္ 100% relative humidity အေျခအေနတြင္ အပူခ်ိန္မ်ားသည့္ 100°F Dry Bulb ေလသည္ အပူခ်ိန္နည္းသည့္ 80°F Dry Bulb ေလထက္ ပိုမ်ားသည့္ ေရေငြ႔ပမဏကို သယ္ေဆာင္ထားသည္။

Dew Point အပူခ်ိန္(temperature)တြင္ ေလသည္ သယ္ေဆာင္ထားသည့္ ေရေငြ႔မႈန္ကေလးမ်ားကို  ဆက္လက္မသယ္ေဆာင္ႏုိင္ေတာ့ပဲ ေရအျဖစ္သို႔ စတင္ေျပာင္းလဲသြားကာ condensation ျဖစ္စဥ္  ျဖစ္ေပၚ လာသည္။

Condensation ျဖစ္စဥ္ စတင္သည့္အပူခ်ိန္(temperature) သည္ Dew Point Temperature ပင္ ျဖစ္သည္။

 ထုိအပူခ်ိန္ကို ေရေငြ႔ပ်ံျခင္း(evaporation)ျဖစ္စဥ္၏အဆံုး ဟုလည္း ေခၚဆိုသည္။ သိမ္းဆည္းထား သမ်ွ ေရေငြ႔မ်ားကုိ ျပန္ထုတ္ေနသည့္ အခ်ိန္တြင္ မည္သည့္ ေရေငြ႔ကိုမ်ွ ထပ္မံ လက္ခံႏုိင္စြမ္း မရွိေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။

Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature) ႏွင့္ Web Bulb အပူခ်ိန္(temperature)တို႔ တူညီသည့္အခိုက္ မွ အပူခ်ိန္ကို Dew Point အပူခ်ိန္(temperature) ဟုေခၚဆိုသည္။ ထိုအခိုက္၌ Dry Bulb ၊ Web Bulb  ႏွင့္ Dew Point အပူခ်ိန္(temperature)တုိ႔အားလုံး တူညီၾကသည္။ ထုိအခိုက္၌  Relative Humidity (RH)သည္ 100% ျဖစ္သည္။ ေလသည္ သယ္ေဆာင္ႏုိင္သမ်ွ ေရေငြ႔ပမာဏ အားလံုးကို သယ္ေဆာင္ၿပီး ျဖစ္သည္။

Dew Point အပူခ်ိန္(temperature) ဆိုသည္မွာ ေရခုိးေရေငြ႔(water vapor)မ်ား ေလထဲမွ စတင္ ထြက္ခြာသြားသည့္ ေလ၏ အပူခ်ိန္ကို ဆိုလိုသည္။ ေလထဲမွ ေရေငြ႔မ်ားသည္ Dew Point အပူခ်ိန္ (temperature)ထက္နိမ့္သည့္ မ်က္ႏွာျပင္ေပၚတြင္ condensation ျဖစ္ေပၚေစသည္။ 

ပံု ၁-၁၉ relative humidity သည္ အပူခ်ိန္ေပၚတြင္ မူတည္သည္။

     ထိုအခိုက္အတန္႔တြင္ ေလ(saturated air)သည္ ေရေငြ႔(water vapor)မ်ားကို ဆက္လက္ သယ္ေဆာင္ ႏိုင္စြမ္း မရွိေတာ့ေပ။ ထိုအခိုက္၌ ေလထဲသို႔ေရေငြ႔တခ်ိဳ႕ ထပ္မံ ဝင္ေရာက္လာပါက ေလထဲ၌ ရွိႏွင့္ ေနၿပီးေသာ ေရေငြ႔တစ္ခ်ိဳ႕ ထုိေလထဲမွ ထြက္ခြာေပးရသည္။ ထိုေရေငြ႔မ်ားသည္ အလြန္ေသးငယ္သည့္ ေရစက္(fine droplet)ပံုစံမ်ိဳးျဖင့္ ထြက္ခြာသြားသည္။ ျမဴႏွင္းမ်ားသည္ “Saturated Air” ျဖစ္ေၾကာင္းကို ေဖာ္ျပသည့္ အေကာင္းဆံုး ဥပမာ ျဖစ္သည္။ “Saturated Air” အေျခအေနတြင္ အပူခ်ိန္သံုးမ်ိဳး တူညီၾကသည္။

၁.၁၂.၁၀ အျမင့္ကုိလုိက္၍ ေလ၏သိပ္သည္းဆေျပာင္းလဲျခင္း(Elevation Correction Factor)

ပင္လယ္ေရမ်က္ႏွာျပင္(sea level)ထက္ ပိုျမင့္လာေလေလ ေလထုသည္ ပို၍သိပ္သည္းဆ(density) နည္းလာေလ ျဖစ္သည္။

Elevation Correction Factor

Altitude (ft)

Altitude (Meters)

Correction factor

0

0

1.00

1600

480

1.05

3300

990

1.11

5000

1500

1.17

6600

1980

1.24

8200

2460

1.31

9900

2970

1.39

ပင္လယ္ေရမ်က္ႏွာျပင္(sea level)ထက္ ပိုျမင့္သည့္ေနရာ ေမာင္းသည့္ compressor သည္ သိပ္သည္းဆ(density)နည္းသည့္ ေလကို ဖိသိပ္ျခင္း(compression) ျပဳလုပ္ရသည္။ ဖိအားတူညီလ်ွင္ ပုိမ်ား သည့္ ေလထုထည္ကို ဖိသိပ္ရသည္။ တူညီသည့္ ေလထုထည္(equivalent volume of air)ရရန္အတြက္ elevation correction factor ကို အသံုးျပဳရန္ လိုသည္။  အျမင့္ တစ္ေနရာတြင္ ရွိသည့္ standard air ၏ equivalent volume ကို ရရန္အတြက္ volume of standard air at sea  level ကို elevation correction factor ႏွင့္ေျမႇာက္ရန္ လုိသည္။ အျမင့္ေပ(၁၆၀၀) သုိ႔မဟုတ္ မီတာ(၄၈၀)ရွိေသာ ေလ၏ အေလးခ်ိန္(mass) သည္ ပင္လယ္ေရ မ်က္ႏွာျပင္(sea level)ရွိေသာ ထုထည္တူညီသည့္ ေလ၏အေလးခ်ိန္(mass)ထက္ ၅%ခန္႔ ေလ်ာ့နည္းေသာေၾကာင့္ တူညီသည့္ ေလထုထည္(equivalent volume of air)ရရန္ Elevation Correction Factor 1.05 ျဖင့္ ေျမႇာက္ရျခင္း ျဖစ္သည္။

၁.၁၂.၁၁ အပူခ်ိန္ကုိလုိက္၍ ေလ၏သိပ္သည္းဆ ေျပာင္းလဲျခင္း(Temperature Correction Factor)

အပူခ်ိန္ျမင့္သည့္(higher temperature) free air ၏ ထုထည္သည္ပိုျမင့္သည့္ဖိအား သက္ေရာက္ျခင္း ခံရသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ ဖိအားတူညီလ်ွင္ အပူခ်ိန္ျမင့္သည့္(higher temperature) free air ၏ ထုထည္ ပိုမ်ားသည္။ ေလ၏အပူခ်ိန္(temperature)ျမင့္လ်ွင္ ေလ၏သိပ္သည္းဆမ်ားေသာေၾကာင့္ Correction Factor သည္ 1.0 ထက္ ပိုမ်ားသည္။

Temperature of
intake (°F)

(°C)

Correction
factor

Temperature of
intake  (°F)

(°C)

Correction
factor

—50

46

0.773

40

4

0.9430

—40

40

0.792

50

10

0.9620

—30

34

0.811

60

18

0.9810

—20

28

0.830

70

22

1.0000

—10

23

0.849

80

27

1.0190

0

18

0.867

90

32

1.0380

10

9

0.886

100

38

1.0570

20

5

0.905

110

43

1.0760

30

1

0.925

120

49

1.0950

၁.၁၃ စီးဆင္းမႈ အမ်ိဳးမ်ိဳး(Type of Flows)

            Fluid တစ္မ်ိဳးမ်ိဳး ပိုက္ထဲတြင္စီးေနသည့္အခါ laminar flow (low velocity) ႏွင့္ turbulent (high velocity) flow ဟူ region ႏွစ္မ်ိဳး ျဖစ္ေပၚသည္။ Low velocity ဟူလည္း သတ္မွတ္ မရ၊ high velocity ဟူလည္း သတ္မွတ္မရသည့္ ႏွစ္ခုၾကား velocity of transition ဆိုသည့္ critical zone တစ္မ်ိဳး ျဖစ္ေပၚ သည္။

laminar.bmp

ထို critical zone (velocity of transition) ထက္ နိမ့္သည့္ velocity အားလံုးသည္ low velocity (laminar flow) ျဖစ္ၿပီး critical zone(velocity of transition) ထက္ျမင့္ သည့္ velocity မ်ား အားလံုးသည္ high velocity (turbulent flow) မ်ားျဖစ္သည္။ Low velocity ေၾကာင့္ laminar flow ျဖစ္ေပၚ လာျခင္း ျဖစ္သည္။ Laminar flow ေၾကာင့္ ခုခံအား အနည္းငယ္ (low resistance)ကိုသာ ျဖစ္ေစသည္။

ပံု ၁-၂၀ Laminar flow ႏွင့္ Turbulent flow

        Laminar flow ဆိုသည္မွာ fluid အတြင္းရွိ particle ေလးမ်ားသည္ တစ္ခုကို တစ္ခု ေက်ာ္တက္ျခင္း၊ ေရာေထြးျခင္းမရွိပဲ တစ္ညီတစ္ညာတည္း သူတို႔ လမ္းေၾကာင္းအတိုင္း အနီးရွိ particle ေလးမ်ားႏွင့္ အၿပိဳင္ ေရြ ႔လ်ားသြားေနၾကျခင္း ျဖစ္သည္။

ပံု ၁-၂၁ Laminar flow (even flow )

ပံု ၁-၂၂ Turbulent flow ( whirl flow )

Laminar flow (even flow) ၏ ဂုဏ္သတၱိ ႏွစ္မ်ိဳး

(က)

ဖိအားဆံုး႐ႈံးမႈ နည္းသည္။ (low pressure loss)

(ခ)

ံHeat transition နည္းသည္။ Laminar flow သည္ အလြာလုိက္ပုံစံမ်ိဳး(even-layered flow) ျဖစ္သည္။ အနီးရွိအလႊာမွ ေမာ္လီက်ဴးမ်ား(molecules) အားလံုးသည္ အၿပိဳင္ပံုစံျဖင့္ ေရြ႕လ်ား ေနသည္။

 

Turbulent flow (whirl flow ) ၏ ဂုဏ္သတၱိ ႏွစ္မ်ိဳး

(က)

ဖိအားဆံုး႐ႈံးမႈ မ်ားသည္။(high pressure loss)

(ခ)

ံံHeat transition မ်ားသည္။

Turbulent flow ဆိုသည္မွာ fluid အတြင္းရွိ particle ကေလးမ်ားသည္ ဗရမ္းဗတာ ေရြ႕လ်ားေနျခင္း ျဖစ္သည္။ Fluid particle မ်ား တစ္ခု ႏွင့္ တစ္ခု ေရာေႏွာရႈပ္ေထြးစြာ ေရြ႕လ်ား ေနၾကသည္။

 

ထို႔ေၾကာင့္ Laminar flow သို႔မဟုတ္ Turbulence ဟု ခဲြျခား သတ္ မွတ္ရန္ အတြက္ ပထမဦးစြာ critical zone(velocity of transition) ကို သတ္ မွတ္ရန္ လိုအပ္သည္။ Critical velocity သည္ ပိုက္ internal diameter ႏွင့္ fluid viscosity ေပၚတြင္ မူတည္သည္။ Reynolds numbers (Re) တန္ဖိုးျဖင့္ flow အမ်ိဳးအစားကို ခဲြျခားျခင္းသည္ ပိုမို ရွင္းလင္းစြာ နားလည္ သေဘာေပါက္ ေစသည္။

ပံု ၁-၂၃ Laminar flow မွ တစ္ဆင့္ Turbulent flow အျဖစ္ ေျပာင္းလဲသြားပံု

           

Reynolds number ဆိုသည္မွာ

Where  V = velocity ft/s (m/s)

            D = internal pipe diameter, ft (m)

            μ = dynamic viscosity lb/ft.s ( Pu.S )

 

Reynolds number (Re) 2100 ထက္နည္းလ်ွင္ Liminar flow အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။

Reynolds number (Re) 4000 ထက္မ်ားလ်ွင္ Turbulent flow အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။

Reynolds number (Re) 2100 ႏွင့္ 5000 ၾကားျဖစ္လ်ွင္ Transition flow အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။

 

ဧရိယာ(area) ႏွင့္ အလ်င္(velocity) ကိုေျမႇာက္လ်ွင္ volume flow rate ရသည္။

 

 

 

V = Volume flow rate

A1, A2 = Cross sectional Area

V1, V2 = Velocity

 

The speed of flow is inversely proportional to the cross section.

ပံု ၁-၂၄ ဧရိယာ(area) ႏွင့္ velocity သည္ ေျပာင္းျပန္ အခ်ိဳးက်သည္။

၁.၁၄ Air Compressor အဝင္ႏွင့္အထြက္တြင္ Mass Flow Rate တူညီၿပီး Volume Flow Rate မတူညီျခင္း

           Steady-flow ျဖစ္စဥ္(process)အတြင္း သုိ႔မဟုတ္ steady-flow ျဖစ္ေနစဥ္ mass flow rate မေျပာင္းလဲေပ။ တစ္နည္းအားျဖင့္ အဝင္mass flow rate ႏွင့္ အထြက္ mass flow rate တူညီရမည္။ သုိ႔ေသာ္ volume flow rate တူညီခ်င္မွ တူညီေပလိမ့္မည္။ အထူးသျဖင့္ air compressor မ်ားတြင္ volume flow rate မတူညီၾကေပ။

 

           အဘယ္ေၾကာင့္ ဆုိေသာ္ compressor အထြက္တြင္ ေလ၏ သိပ္သည္းဆပိုမ်ား(higher density of air) ေသာေၾကာင့္ျဖစ္သည္။ သို႔ေသာ္ အရည္မ်ား(liquids)အတြက္ အဝင္ႏွင့္ အထြက္တြင္ volume flow rate ႏွင့္ mass flow rate မေျပာင္းလဲေပ။ အဘယ္ေၾကာင့္ဆုိေသာ္ အဝင္ ႏွင့္ အထြက္တြင္ သိပ္သည္းဆ(density) တူညီၾကေသာေၾကာင့္ ျဖစ္သည္။

ပံု ၁-၂၅

အရည္မ်ားသည္ incompressible ျဖစ္ေသာေၾကာင့္ အဝင္ ႏွင့္ အထြက္ တုိ႔၌ သိပ္သည္းဆ(density) တူညီၾကသည္။

Compressor မ်ား၏ ေလထြက္ႏႈန္း(capacity)ကို ေဖာ္ျပသည့္အခါတြင္ volume flow rate ျဖင့္ ေဖာ္ျပ ၾကသည္။ ထုိေၾကာင့္ Volume flow rate ကို Free Air Delivery (FAD) သုိ႔မဟုတ္ SCFM ျဖင့္ ေဖာ္ျပ ႏုိင္သည္။ FAD သုိ႔မဟုတ္ SCFM ကို ဖိအား(pressure)ျဖင့္ တြဲ၍ ေဖာ္ျပရမည္။

၁.၁၅ ယူနစ္တစ္ခုမွ တစ္ခုသုိ႔ေျပာင္းရန္ပံုေသနည္းမ်ား(Conversion Formulas)

Volume:

cubic feet/minute

=

0.472

x

liter/second

gallons

=

0.134

x

cubic feet

liters/minute

=

0.2642

x

gallons/minute

cubic meters

=

35.315

x

cubic feet

Pressure:

inches mercury

=

0.4912

x

psi

inches water

=

25.4

x

mm water

psi

=

27.68

x

inches water

bar

=

14.504

x

Psi

Density:

pint water

=

1.042

x

pounds water

gallon water

=

8.336

x

pounds water

pounds water

=

7000

x

grains water

Power:

horsepower

=

0.7457

x

kilowatts

horsepower

=

2544.43

x

Btu/hour

-End-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Air Compressors and Compressed Air Systems ႏွင့္သက္ဆုိင္ေသာ ACMV Lecture မ်ား (6 Lectures)
1 Chapter - 1 Fundamental and Basic Concept Read
2 Chapter - 2 Chapter -2 Compressed Air System မ်ား ႏွင့္ အသံုးျပဳပံု (Application) Read
3 Chapter – 3 (Part 1 of 2) Distribution of Compressed Air (Part 1 of 2) Read
4 Chapter – 3 (Part 2 of 2) Distribution of Compressed Air (Part 2 of 2) Read
5 Chapter – 4 (Part 1 of 2) Air Compressors (Part 1 of 2) Read
6 Chapter – 4 (Part 2 of 2) Air Compressors (Part 2 of 2) Read
   

www.acmv.org - Air Conditioning and Mechanical Ventilation for Young Myanmar Engineers

To download all ACMV lecuters in PDF format